К теории метрологии. О числах

[vladyur 7]

Некоторые общие вопросы теоретической метрологии.

Современная метрология как наука несколько поотстала от запросов практики.

Каждый акт измерения содержит две субстанции, принадлежащие к двум мирам. Одна субстанция материальная, физическая. Она состоит в физическом воздействии измеряемой сущности на физический мир. Это может состоять в перемещении стрелки, в появлении напряжения и т.д. Измерительный прибор есть устройство, реагирующее физическим образом на измерительный объект. Эту часть измериттельной системы можно назвать "реагантом".

И есть вторая часть измерительной системы. Эта часть идеальная, информационная, которая извлекает из этой реакции некоторое числовое описание. Этот процесс можно назвать "очислением", а само устройство, осуществляющее этот процесс - очислителем.

До сравнительно недавнего времени очисление осуществлял человек. Он считывал показания стрелок или еще иные физические измерительные реакции. Такой процесс очисления можно назвать антропным очислением.

Но в настоящее время проходит, фактически, метрологическая революция. Появился новый способ очисления - электронное очисление. Устройства с электронным очислением не требуют участия человека в процессе измерения. Устройства с электронным очислителем называют еще цифровыми приборами, Это совершенно нелепое название.

Таким образом, современные приборы состоят из двух принципиально различных частей: реагатора и очислителя. Они принципиально отличаются по назначению, функциям и устройству. И потому и требования к ним должны ставиться в существенной части отдельно. А не сливать все это вместе в единое и неразделимое целое.

Электронное очисление не требует вообще участия человека и может прямо передаваться на исполнительные устройства по прямым каналам связи или на удаленные устройства, например, через интернет. И такие измерительные комплексы все шире входят не только в производственную практику, но и в бытовую сферу.

И возникает самый важный момент. Информационные характеристики результата измерения при этих двух видах очисления принципиально различны.

При антропном очислении результат выражается в виде числа. Обычно в виде вещественного числа.

Но любое измерение состоит из двух компонент - собственно числовой и метрологической. Последняя может выражаться разными способами - погрешность (вот еще одно нелепое слово, ибо никакого греха в метрологии нет, как нет и ошибок при правильно произведенных измерениях), точность, разброс и т.д.

Но при антропном очислении метрологическая характеристика игнорируется. Конечно, если возле каждого прибора поставить по метрологу с высшим образованием, он сможет определить метрологическую характеристику каждого измерения. Но при антропном очислении в качестве очислителей обычно используют малоквалифицированных "антропов" - лаборантов и пр. И потому при антропном очислении важнейшая часть измерения - метрологическая часть теряется. И результат измерения описывается единственным вещественным числом, что, конечно, не адекватно требованиям практики.

Но ситуация изменилась при электронном очислении. Конечный результат процесса электронного очисления представляется двумя целыми бинарными числами - мантиссой m и степенью p. Записать результат электронного очисления можно в виде A = mBp'. Апостроф в конце означает, что это отнюдь не число, а некоторая совершенно иная числовая конструкция. Она состоит из числа mBp = m*2^p и интервала +-1B(p-1) = +-1*2^(p-1). Этот интервал является одновременно и характеристикой метрологической, и выполняет функции масштабного показателя по отношению в выбранной единице измерения.

Число и интервал здесь слиты в единый числовой комплекс "число-интервал", которому предлагается дать название "чисвал". И таким образом и перед математикой, и перед метрологией стоит задача создания чисвального исчисления. В современной вычислительной математике чисвал разрывают, выделяют его числовую составляющую путем превращения его в компьютере в число с плавающей (или фиксированной) запятой, а метрологическую, интервальную характеристики просто отбрасывают. А ведь она очень важна.

Итак, метрология стоит перед новыми задачами. Именно она должна дать импульс новой математике. И новой системе числового инжиниринга, т.е. системам использования чисел в практической деятельности.

[scbist 1 668]

Вы свое новое появление специально к рождеству приурочили? Может надо было лучше к пасхе?

[vladyur 7]

Вы свое новое появление специально к рождеству приурочили? Может надо было лучше к пасхе?

И что?

[vladyur 7]

Г-да метрологи. Я открываю вам новые пути, новый уровень значимости и влияния.

Ведь во что превратилась современная метрология? В навешивание пломб.

Ибо на практике данные метрологов никому не нужны. Куда вы в компьютерной программе учета нефти или угля вставите метрологические характеристики? Некуда вставить. потому и отношение к метрологам как к назойливым мухам. Только мешаются со своими пломбами. А реальной пользы никакой. И только числовая революция, в которой должны быть отброшены вещественные числа, в которой число без метрологической характеристики вне закона, дает метрологии новую жизнь и центральное положение во всей современной техносфере. Но здесь я вижу от метрологов только насмешки и неприятие, ибо отвлекаю их от увлекательного занятия навешивания пломб.

[Данилов А.А. 1 951]

Уважаемый, vladyur!

Если я правильно понял, Вы предлагаете использовать в качестве результата измерения не показание прибора, а интервал возможных значений, приписанных измеряемой величине. Это так?

Если это так, то, что здесь нового? Это было в метрологии всегда. См., например, отмененные ГОСТ 8.011-72 и МИ 1317-86, действующие МИ 1317-2004 и ПМГ 96-2009, в которых речь идет об интервальном представлении результатов измерений.

Что же касается концепции неопределенности измерений, то в соответствии с этой концепцией, результатом измерений является pdf - плотность распределения вероятностей, т.е. не только интервал, но и вероятности появления тех или иных значений.