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ACQUISIZIONE DI DATI
Quadro di riferimento Tutto il processo è sempre guidato da una ragione-obiettivo. Le decisioni spesso sono in feedback verso il fenomeno. Da questo schema sembra che l'unico modo per prendere decisioni sia di acquisire dati. In realtà si possono prendere decisioni per diverse ragioni, senza per forza dover acquisire dati. Potrebbe però essere meglio usare dei dati per decidere -> acquisire dati bene per prendere decisioni bene GIGO -> se i dati sono di cattiva qualità, non possiamo sapere di prendere buone decisioni.
Scienza della misurazione Lezione 4 La misurazione è importante in diversi campi quali per esempio sostenibilità, qualità della vita, scienza, salute, ambiente. La misurazione consente una società giusta -> che un dato oggetto abbia un determinato peso è un fatto indipendente dalle posizioni economiche, politiche, religiose… Measures and Men (1986, 2014) "considera i tempi e le
società in cui pesare e misurare erano armi nelle lotte di classe" -> negli anni successivi al primo periodo della rivoluzione francese, molti si chiedevano "ache serve l'abolizione del sistema feudale, se i signori restano liberi di aumentare o diminuire arbitrariamente le loro misure?"(Non dovrebbero esserci) notizie false / fatti alternativi / post-verità nella misurazione ... Come si giustifica questa caratteristica speciale? Caratterizzazione della misurazione 1. La misurazione è una fonte di fiducia pubblica: questo non è perché sappiamo che possiamo fare affidamento sulle informazioni che produce, ma perché sappiamo quanto possiamo fare affidamento su di esse 2. la misurazione è lo strumento scientifico e tecnico che abbiamo sviluppato e sfruttato da millenni per produrre informazioni relative agli oggetti e indipendenti dal soggetto ("oggettivo" e "intersoggettivo" in breve) sulleproprietà empiriche degli oggetti
Concetti base e termini
La misurazione come una BlackBox -> La misurazione riguarda le proprietà degli oggetti e mira a produrre informazioni su di essi come valori.
Quindi le entità in esame sono:
- un misuratore, interessato ad acquisire informazioni su
- una quantità (ad es. Peso W)
- di un oggetto (ad esempio, l'oggetto a)
- mediante uno strumento di misura (ad es. Una bilancia)
- utilizzato per eseguire una misurazione (che è un processo)
- che nel caso più semplice produce un valore (es. 0,123 kg)
- in modo che il risultato della misurazione sul misurando W (a) sia W (a) = 0,123 kg
- cioè, il peso dell'oggetto è 0,123 kg
Il requisito fondamentale:
Supponiamo che qualcuno a Castellanza abbia pesato un oggetto a e abbia ottenuto W (a) = 0,123 kg, e che qualcun altro a New York pesasse un oggetto b ottenuto W (b) = 0,123 kg
Se ci basiamo su queste informazioni,
Come si può garantire che gli stessi valori corrispondano agli stessi pesi?
3 condizioni:
Dai risultati della misurazione W (a) = 0,123 kg e W (b) = 0,123 kg possiamo dedurre attendibilmente W (a) = W (b) se
C1. il chilogrammo ha lo stesso peso a Castellanza e a New York e in tempi diversi
C2. le bilance utilizzate a Castellanza e a New York producono lo stesso valore, 1 kg, quando si misura il peso di un oggetto di un chilogrammo
C3. le bilance utilizzate a Castellanza e a New York si comportano allo stesso modo quando si misura il peso degli oggetti
C1 e C2 riguardano la standardizzazione
C3 riguarda la qualità tecnica degli strumenti
Definizione e realizzazione dell'unità:
Il chilogrammo è un peso definito in qualche modo, ma non possiamo far interagire i nostri strumenti con una definizione!
Abbiamo bisogno di oggetti del peso di un chilogrammo.
Che poi materializzano l'unità realizzando la sua definizione. Un oggetto che realizza la definizione di un'unità è chiamato standard di misura. "Standard" ha (almeno) due significati:
- un documento tale che ...
- un'entità che realizza una quantità di riferimento
Lezione 5
La misurazione è strumento di equità sociale e ha un ruolo strategico.
Condizioni di standardizzazione della misurazione
- Condizione 1. Legge dell'inter-soggettività: Il fondamentale della misurazione è che una sentenza/affermazione/oggetto come per esempio W(a)= 2c debba avere lo stesso significato sempre ad ogni ora e in ogni posto, così che la sua interpretazione sia indipendente dal soggetto. Questo implica che l'oggetto debba essere: stabile e accessibile.
Riferibilità metrologica (Metrological traceability) -> proprietà di un risultato di misura tale che il risultato stesso possa essere riferito ad
essere tarato utilizzando un campione primario che sia stato precedentemente definito e realizzato. Successivamente, è necessario tarare l'oggetto in modo che misuri esattamente come il campione primario, attraverso un processo di taratura. Successivamente, vengono ottenuti campioni di misurazione successivi fino a ottenere un campione funzionante, sempre attraverso tarature successive. Inoltre, gli strumenti utilizzati per misurare devono essere tarati utilizzando i campioni di misurazione funzionanti, in modo che i risultati siano riferibili. Una catena di riferibilità metrologica è una successione di campioni e tarature utilizzata per riferire un risultato di misura a un riferimento. La misurazione è quindi una taratura inversa. Infine, uno strumento di misura deve essere tarato regolarmente per garantire la sua precisione e accuratezza.Essere tarato per poter misurare. Uno strumento non tarato è solo un trasduttore, la taratura è una condizione necessaria per misurare.
Qualità della misurazione
A. UNCERTAINTY (parametro principale): generalmente sia i risultati della taratura che della misurazione sono affetti da un certo grado di incertezza. È interessante notare che la caratterizzazione fino ad ora si applica in modo identico alle comuni misurazioni della vita (ad esempio, la pesatura al supermercato) e alle sofisticate misurazioni di laboratorio, anche se la qualità di tali processi, e quindi dei loro risultati, è notevolmente diversa.
Valutiamo e rendicontiamo la qualità dei risultati delle misurazioni in termini di incertezza di misurazione.
Il sistema metrologico (MIS)
Il processo di calibrazione determina il valore di misurazione e l'incertezza del dispositivo che viene calibrato e crea un collegamento di tracciabilità al standard di misurazione.
quantità Gli istituti metrologici nazionali calibrano gli standard primari attraverso la realizzazione dell'unità, creando il collegamento attraverso successive tarature tra istituti nazionali, laboratori di taratura, laboratori industriali e di prova. La realizzazione dell'unità si dissemina. L'incertezza di misurazione è l'espressione quantitativa del subbio esistente nella misura. È un parametro non negativo che caratterizza la dispersione dei valori di quantità attribuiti a un misurando, sulla base delle informazioni utilizzate. L'incertezza di misurazione è inversamente correlata alla quantità di informazioni che si afferma di essere trasmesse da un risultato di misurazione. Condizioni necessarie alla misurazione: a. Un processo empirico b. Disegnato/costruito per una ragione c. Il cui input è la proprietà di un oggetto d. Che produce informazione sotto forma di valori di una quantità.Proprietà
La misurazione può essere diretta o indiretta:
MISURAZIONE DIRETTA - se si ottiene confrontando direttamente l'oggetto da misurare e la relativa unità di misura.
MISURAZIONE INDIRETTA - se si ottiene attraverso elaborazioni matematiche dei dati relativi ad altre grandezze misurabili direttamente.
Ad esempio, effettuiamo una misura diretta se misuriamo con il metro le dimensioni lineari di un banco. Mentre effettuiamo una misura indiretta se, partendo dalle misure dirette delle dimensioni lineari di un banco, ne otteniamo il perimetro o l'area applicando le relative formule matematiche.
Sappiamo valutare la qualità di una misurazione attraverso diversi parametri:
B. Parametri tecnici (dello strumento)
- Sensibilità
- Selettività: bassa sensibilità alle variazioni
- Stabilità: selettività al tempo, insensibilità al tempo
- Risoluzione: minima variazione dell'input che produce un output osservabile
C.
Altri parametri: Precision, Trueness, Accuracy (dello strumento)ACCURACY (parametro riassuntivo): vicinanza di accordo tra un valore misurato e un valore di riferimento accettato
PRECISION (parametro intermedio): vicinanza di accordo tra i valori misurati ottenuti replicando misurazioni indipendenti sugli oggetti uguali o simili in condizioni specificate
TRUENESS (parametro intermedio): vicinanza di accordo tra il valore medio di un'ampia serie di valori misurati, ottenuto replicando misurazioni indipendenti sugli oggetti uguali o simili in condizioni specificate, e un valore di riferimento accettato
Diagramma
Diagramma con casi di precisione e giustezza e visualizzo come l'accuratezza sia combinata.
Riga bassa: bassa giustezza, media della posizione dei punti lontana dal centro
Riga alta: buona giustezza, media della posizione dei punti centrata o vicina al centro
Prima colonna: bassa precisione perché punti lontani tra di loro
Seconda colonna: alta precisione perchézione. La standardizzazione nella misurazione è fondamentale per garantire la coerenza e l'affidabilità dei risultati ottenuti. Essa si basa sull'adozione di standard di riferimento, che rappresentano valori noti e stabili, utilizzati per calibrare gli strumenti di misura e verificare la correttezza delle procedure. La standardizzazione permette di confrontare i risultati ottenuti da diversi laboratori o strumenti, facilitando la comunicazione e la condivisione delle informazioni. Inoltre, essa contribuisce a ridurre gli errori sistematici e a migliorare la precisione e l'accuratezza delle misure. I principali organismi internazionali che si occupano di standardizzazione nella misurazione sono il Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) e l'International Organization for Standardization (ISO). Essi definiscono le unità di misura fondamentali e promuovono lo sviluppo di standard internazionali. La standardizzazione nella misurazione riguarda diversi aspetti, tra cui la definizione delle unità di misura, la calibrazione degli strumenti, la tracciabilità delle misure e l'elaborazione dei dati. Essa coinvolge diverse discipline scientifiche, come la metrologia, la statistica e la fisica. In conclusione, la standardizzazione nella misurazione è un elemento chiave per garantire la qualità e l'affidabilità delle misure. Essa contribuisce a migliorare la precisione e l'accuratezza dei risultati, facilitando la comparabilità e la condivisione delle informazioni tra diversi laboratori e strumenti.
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