Mesures

La mesure est l'estimation de la grandeur d'un attribut d'un objet, par exemple sa longueur ou en poids, par rapport ?? une unit?? de mesure. Mesure implique g??n??ralement l'utilisation d'un instrument de mesure, comme une r??gle ou l'??chelle, qui est calibr?? pour comparer l'objet d'une norme, comme un compteur ou un kilogramme. Dans la science, cependant, o?? une mesure pr??cise est cruciale, une mesure est compris comme ayant trois parties: d'une part, la mesure elle-m??me, d'autre part, la marge d'erreur, et troisi??mement, le niveau de confiance - qui est la probabilit?? que la propri??t?? r??elle de l'objet physique est dans la marge d'erreur. Par exemple, nous pourrions mesurer la longueur d'un objet que 2,34 m??tres plus ou moins 0,01 m??tre, avec un niveau de confiance de 95%.

La m??trologie est l'??tude scientifique de la mesure. En th??orie mesure une mesure est une observation qui r??duit une incertitude exprim??e en quantit??. Comme un verbe, la mesure fait ces observations. Il comprend l'estimation d'une grandeur physique telle que la distance, l'??nergie, la temp??rature ou du temps. Il pourrait ??galement inclure des choses telles que l'??valuation des attitudes, des valeurs et de la perception dans les enqu??tes ou les tests d'aptitudes des individus.

Dans les sciences physiques, la mesure est le plus souvent consid??r?? comme le rapport entre une certaine grandeur physique ?? une quantit?? standard du m??me type, ainsi une mesure de longueur est le rapport d'une longueur physique dans une certaine longueur standard, tel qu'un compteur standard. Les mesures sont g??n??ralement donn??s en termes d'un nombre r??el fois par unit?? de mesure, par exemple, 2,53 m??tres, mais parfois mesures utilisent des nombres complexes, comme dans les mesures de imp??dance ??lectrique.

Observations et erreur

Le fait de mesurer n??cessite souvent un instrument con??u et ??talonn?? ?? cette fin, tel qu'un thermom??tre, tachym??tre, p??se, ou voltm??tre. Enqu??tes et tests sont aussi appel??s "instruments de mesure" dans les tests acad??miques, des tests d'aptitude, des sondages des ??lecteurs, etc.

Les mesures ont toujours des erreurs et donc des incertitudes. En fait, la r??duction-pas n??cessairement l'??limination de l'incertitude-est au c??ur du concept de mesure. Les erreurs de mesure sont souvent suppos??s ??tre distribu??s normalement sur la v??ritable valeur de la quantit?? mesur??e. Dans cette hypoth??se, chaque mesure comporte trois volets: l'estimation, l'erreur li??, et la probabilit?? que l'ampleur r??elle se trouve dans la limite d'erreur de l'estimation. Par exemple, une mesure de la longueur d'une planche pourrait entra??ner une mesure de 2,53 m??tres, plus ou moins 0,01 m??tre, avec une probabilit?? de 99%.

L'??tat initial de l'incertitude, avant toute observation, est n??cessaire pour ??valuer l'utilisation de m??thodes statistiques qui se appuient sur une connaissance pr??alable ( m??thodes bay??siens , Informations ??conomie appliqu??e). Cela peut ??tre fait avec l'??valuation de la probabilit?? ??talonn??e.

La mesure est fondamentale dans les sciences; ce est une des choses qui distingue la science de la pseudoscience. Il est facile de venir avec une th??orie sur la nature, difficile de trouver une th??orie scientifique qui pr??dit mesures avec une grande pr??cision. La mesure est ??galement essentiel dans l'industrie, le commerce, l'ing??nierie, la construction, la fabrication, la production pharmaceutique, et de l'??lectronique.

Quand vous pouvez mesurer ce dont vous parlez, et l'exprimer en chiffres, vous savez quelque chose ?? ce sujet; mais quand vous ne pouvez pas l'exprimer en chiffres, votre connaissance est d'un maigre et insuffisante; il peut ??tre le commencement de la connaissance, mais vous avez ?? peine dans vos pens??es avanc??es ?? l'??tat de la science. -Lord KELVIN

Histoire de la mesure

La mesure de mot vient du "Metron" grec, signifiant proportion limit??e. Cela a aussi une racine commune avec le mot ??lune?? et ??mois?? ??ventuellement depuis la lune et les autres objets astronomiques ont ??t?? parmi les premi??res m??thodes de temps de mesure.

L'histoire de mesures est un sujet au sein de la histoire de la science et de la technologie. Le m??tre ( US : m??tre) a ??t?? standardis?? comme unit?? de longueur apr??s la r??volution fran??aise , et a depuis ??t?? adopt?? dans la plus grande du monde.

Normes de mesure

Lois pour r??glementer la mesure ont ??t?? initialement d??velopp??s pour pr??venir la fraude. Cependant, les unit??s de mesure sont maintenant g??n??ralement d??finis sur une base scientifique, et sont ??tablis par les trait??s internationaux. Dans le ??tats-Unis , les mesures commerciales sont r??gies par l'Institut National des Standards et de la Technologie NIST, une division de la D??partement du Commerce des ??tats-Unis.

Les unit??s et les syst??mes de mesure

Un biberon qui mesure dans tous les trois syst??mes de mesure-Imperial (Royaume-Uni), US coutumier, et m??triques.

La d??finition ou la sp??cification des normes pr??cises de mesure implique deux ??l??ments cl??s, qui sont ??videntes dans le Syst??me international d'unit??s (SI). Plus pr??cis??ment, dans ce syst??me, la d??finition de chacun de la base fait r??f??rence ?? des unit??s sp??cifiques conditions empiriques et, ?? l'exception du kilogramme, ??galement ?? d'autres attributs quantitatifs. Chaque unit?? SI d??riv??e est d??fini uniquement en termes d'une relation elle-m??me et d'autres unit??s impliquant; par exemple, l'unit?? de vitesse de 1 m / s. En raison du fait que les motifs d??riv??s font r??f??rence ?? des unit??s de base, la sp??cification des conditions empiriques implicite est un ??l??ment de la d??finition de toutes les unit??s.

Syst??me imp??rial

Avant Unit??s SI ont ??t?? largement adopt??es dans le monde entier, les syst??mes britanniques Unit??s anglaises et plus tard Unit??s imp??riales ont ??t?? utilis??s en Grande-Bretagne, le Commonwealth et les ??tats-Unis. Le syst??me est venu ?? ??tre connu sous le nom Unit??s de mesure am??ricaines aux ??tats-Unis et est encore en usage l??-bas et dans quelques Les pays des Cara??bes. Ces diff??rents syst??mes de mesure ont parfois ??t?? appel??s syst??mes pied-livre-seconde apr??s que les unit??s imp??riales pour la distance, le poids et le temps. De nombreuses unit??s imp??riales restent en usage en Grande-Bretagne, malgr?? le fait qu'il a officiellement opt?? pour le syst??me SI. Les panneaux de signalisation sont encore en miles, m??tres, miles par heure, et ainsi de suite, les gens ont tendance ?? mesurer leur propre hauteur pieds et pouces et de la soude est vendu dans pintes, pour ne citer que quelques exemples. Unit??s imp??riales sont utilis??s dans de nombreux autres endroits, par exemple, dans de nombreux pays du Commonwealth qui sont consid??r??s metricated, la superficie est mesur??e en hectares et superficie en pieds carr??s, en particulier pour les transactions commerciales (plut??t que les statistiques gouvernementales). De m??me, le gallon imp??rial est utilis?? dans de nombreux pays qui sont consid??r??s comme metricated dans les stations de gaz / essence, un exemple ??tant les Emirats arabes unis .

Syst??me m??trique

Le syst??me m??trique est un D??cimalis?? syst??me de mesure bas?? sur la et le compteur g. Il existe sous plusieurs variantes, avec des choix diff??rents de unit??s de base, si ceux-ci ne affectent pas son utilisation au jour le jour. Depuis les ann??es 1960, le Syst??me international d'unit??s (SI), expliqu?? plus loin, est le syst??me m??trique norme internationalement reconnue. Unit??s m??triques de masse, de longueur, et l'??lectricit?? sont largement utilis??s dans le monde entier ?? des fins scientifiques et de tous les jours. Le principal avantage du syst??me m??trique est qu'il a une unit?? de base unique pour chaque grandeur physique. Toutes les autres unit??s sont puissances de dix ou multiples de dix de cette unit?? de base. Les conversions d'unit??s sont toujours simple, car ils seront dans le rapport de dix, cent, mille, etc. Toutes les longueurs et distances, par exemple, sont mesur??es en m??tres, ou milli??mes de m??tre (millim??tres), ou des milliers de m??tres ( km), et ainsi de suite. Il n'y a pas profusion de diff??rentes unit??s avec diff??rents facteurs de conversion dans le syst??me imp??rial (par exemple, cm, les pieds, m??tres, brasses, tiges). Multiples et sous-multiples sont li??s ?? l'unit?? fondamentale par des facteurs de puissances de dix, de sorte que l'on peut convertir en d??pla??ant simplement la d??cimale: 1,234 m??tres est 1234 millim??tres ou 0,001234 km. L'utilisation de fractions , comme 2/5 de m??tre, ne est pas interdite, mais rare.

SI

Le Syst??me international d'unit??s (SI abr??g?? de la langue fran??aise nom Syst??me international d'unit??s) est la forme moderne, r??vis??e du syst??me m??trique. Ce est le monde de la plus largement utilis??e syst??me d'unit??s, ?? la fois dans la vie quotidienne le commerce et la science . Le SI a ??t?? d??velopp?? en 1960 de la m??tre- kilogramme - deuxi??me syst??me (MKS), plut??t que le syst??me centim??tre-gramme-seconde (CGS), qui, ?? son tour, avait de nombreuses variantes. ?? son d??veloppement, le SI a ??galement introduit plusieurs unit??s nouvellement nomm??s qui ??taient auparavant pas partie du syst??me m??trique.

Il existe deux types d'unit??s SI, la base et les unit??s d??riv??es. Appareils de base sont les mesures simples pour le temps, la longueur, la masse, la temp??rature, la quantit?? de substance, le courant ??lectrique, et l'intensit?? lumineuse. Les unit??s d??riv??es sont constitu??s d'unit??s de base, par exemple la densit?? est kg / m ^3.

Conversion pr??fixes

Le SI permet la multiplication facile lors de la commutation entre les unit??s ayant la m??me base, mais diff??rents pr??fixes. Pour convertir de m??tres en centim??tres, il est seulement n??cessaire de multiplier le nombre de m??tres par 100, car il ya 100 centim??tres dans un m??tre. Inversement, pour passer de centim??tres ?? un m??tre multiplie le nombre de centim??tres par 0,01.

Longueur

La r??gle de charpentier de 2 m??tres

Un r??gle ou la r??gle est un outil utilis??, par exemple, la g??om??trie , dessin technique, l'ing??nierie et la menuiserie, pour mesurer les distances ou pour tracer des lignes droites. Strictement parlant, la r??gle est l'instrument utilis?? pour ??carter des lignes droites et l'instrument calibr?? utilis?? pour d??terminer la longueur est appel?? une mesure, mais l'usage commun appelle les deux instruments souverains et le nom r??gle sp??ciale est utilis??e pour une r??gle non marqu??. L'utilisation du mot mesure, dans le sens d'un instrument de mesure, ne survit que dans la mesure de bande de phrase, un instrument qui peut ??tre utilis?? pour mesurer, mais ne peut pas ??tre utilis?? pour tracer des lignes droites. Comme on peut le voir dans les photos sur cette page, la r??gle d'un charpentier de deux m??tres peut ??tre rabattu ?? une longueur de seulement 20 centim??tres, pour se int??grer facilement dans une poche, et un long ruban ?? mesurer cinq m??tres r??tracte facilement pour se adapter dans un petit bo??tier .

Temps

Les dispositifs les plus courants de mesure du temps sont l' horloge ou la montre . Un chronom??tre est un instrument de chronom??trage suffisamment pr??cise pour ??tre utilis??e comme un standard de temps portable. Historiquement, l'invention de chronom??tres ??tait une avanc??e majeure dans la d??termination longitude et une aide ?? navigation c??leste. Le dispositif le plus pr??cis pour la mesure du temps est la horloge atomique.

Avant l'invention de l'horloge, on a mesur?? le temps en utilisant le sablier, la cadran solaire, et de la horloge ?? eau.

Masse

Masse fait r??f??rence ?? la propri??t?? intrins??que de tous les objets mat??riels ?? r??sister aux changements de leur dynamique. Poids, d'autre part, se r??f??re ?? la force descendante produite lorsqu'une masse est dans un champ gravitationnel. En chute libre, les objets ne ont pas de poids, mais conservent leur masse. Les unit??s imp??riales de masse comprennent la onces, livre, et tonne. Les unit??s m??triques grammes et kilogrammes sont des unit??s de masse.

Une unit?? de mesure de poids ou de masse est appel?? une balance ou, souvent, tout simplement une ??chelle. Un ressort ??chelle mesure la force, mais pas la masse, une balance compare masses, mais exige un champ gravitationnel pour fonctionner. L'instrument le plus pr??cis pour mesurer le poids ou la masse est l'??chelle num??rique, mais elle exige aussi un champ gravitationnel, et ne serait pas travailler en chute libre.

Mesure en ??conomie

Les mesures utilis??es dans l'??conomie sont des mesures physiques, prix nominal mesures de valeur et le prix des mesures fixes de valeur. Ces mesures diff??rent les unes des autres par les variables et qu'ils mesurent par les variables ?? partir des mesures exclus. Les variables mesurables en ??conomie sont quantit??, la qualit?? et la distribution. En excluant les variables de mesure permet de mieux cibler la mesure sur une variable donn??e, pourtant, cela signifie une approche plus ??troite.

Difficult??s de mesure

Comme la mesure pr??cise est essentielle dans de nombreux domaines, et puisque toutes les mesures ne sont pas n??cessairement des approximations, beaucoup d'efforts doivent ??tre prises pour faire des mesures aussi pr??cises que possible. Par exemple, consid??rons le probl??me de la mesure le temps qu'il faut pour un objet de tomber d'une distance d'un m??tre. Utilisation de la physique, il peut ??tre d??montr?? que, dans le champ gravitationnel de la Terre, il devrait prendre ne importe quel objet ?? propos de 0,45 secondes ?? tomber un m??tre. Cependant, les ??l??ments suivants sont quelques-unes des sources d'erreur qui se posent. Tout d'abord, ce calcul utilis?? pour l'acc??l??ration de gravit?? 9,8 m??tres par seconde par seconde. Mais cette mesure ne est pas exacte, mais seulement une pr??cision de deux chiffres significatifs. En outre, le champ gravitationnel de la Terre varie l??g??rement en fonction de la hauteur au dessus du niveau de la mer et d'autres facteurs. Ensuite, le calcul de 0,45 secondes impliqu??s extraire une racine carr??e, une op??ration math??matique qui doit arrondir ?? un certain nombre de chiffres significatifs, dans ce cas deux chiffres significatifs.

Jusqu'?? pr??sent, nous ne avons consid??r?? sources scientifiques d'erreur. Dans la pratique, laisser tomber un objet d'une hauteur de un m??tre et en utilisant un chronom??tre en temps sa chute, nous avons d'autres sources d'erreur. Tout d'abord, et la plus courante, est simple n??gligence. Ensuite, il ya le probl??me de la d??termination de l'heure exacte ?? laquelle l'objet est lib??r?? et le temps exact qu'il touche le sol. Il existe ??galement le probl??me que la mesure de la hauteur et de la mesure du temps ?? la fois comportent une erreur. Enfin, se pose le probl??me de la r??sistance de l'air.

Mesures scientifiques doivent ??tre effectu??es avec grand soin pour ??liminer autant que possible l'erreur, et de garder les estimations d'erreur r??aliste.

D??finitions et th??ories de mesure

La d??finition classique de mesure

Dans la d??finition classique, qui est la norme dans les sciences physiques, la mesure est la d??termination ou l'estimation des rapports de grandeurs. Quantit?? et la mesure sont mutuellement d??finis: caract??ristiques quantitatives sont ceux qui il est possible de mesurer, du moins en principe. Le concept classique de la quantit?? peut ??tre retrac??e ?? John Wallis et Isaac Newton , et a ??t?? annonc?? dans ??l??ments d'Euclide (Michell, 1993).

La th??orie de repr??sentation de la mesure

Dans la th??orie de repr??sentation, la mesure est d??finie comme ??la corr??lation des num??ros avec des entit??s qui ne sont pas des num??ros?? (Nagel, 1932). La forme la plus forte de la th??orie de repr??sentation est ??galement connu comme additif mesure conjointe. Dans cette forme de la th??orie de repr??sentation, num??ros sont attribu??s sur la base de correspondances ou les similitudes entre la structure des syst??mes de nombre et la structure des syst??mes qualitatifs. Une propri??t?? est quantitative si ces similitudes structurelles peuvent ??tre ??tablies. Dans les formes les plus faibles de la th??orie de repr??sentation, comme celle implicite dans les travaux de Stanley Smith Stevens, num??ros ne doit ??tre attribu?? selon une r??gle.

Le concept de mesure est souvent mal comprise comme une simple affectation d'une valeur, mais il est possible d'attribuer une valeur d'une mani??re qui ne est pas une mesure en termes des exigences d'additif mesure de conjointe. On peut attribuer une valeur ?? la hauteur d'une personne, mais ?? moins qu'il ne soit ??tabli qu'il ya une corr??lation entre les mesures de hauteur et de relations empiriques, il ne est pas une mesure conforme ?? la th??orie additive de mesure conjointe. De m??me, l'informatique et l'attribution de valeurs arbitraires, comme la "valeur comptable" d'un actif en comptabilit??, ne est pas une mesure parce qu'elle ne satisfait pas aux crit??res n??cessaires.

Types de mesure propos??s par Stevens

La d??finition de la mesure a ??t?? ??largie par pr??tendument Stanely S. Stevens. Il a d??fini les types de mesures pour y inclure nominal, ordinal, intervalle, et le rapport. Dans la pratique, ce syst??me est utilis?? principalement dans les sciences sociales, mais m??me l??, son utilisation est controvers??e, car il comprend des d??finitions qui ne r??pondent pas aux exigences plus strictes de la th??orie classique et d'additif mesure conjointe. Cependant, les classifications de mesure de l'intervalle et le rapport ne sont pas controvers??.

• Nominale: Discrete donn??es qui repr??sentent l'appartenance ?? un groupe ?? une cat??gorie qui ne poss??de pas une valeur num??rique sous-jacente. Les exemples incluent l'origine ethnique, la couleur, mod??le, type de sol, type de m??dia, les num??ros de plaque d'immatriculation, num??ros de maillot de football, etc. peuvent ??galement ??tre dichotomique comme pr??sent / absent, masculin / f??minin, vivants / morts
• Ordinale: inclut des variables qui peuvent ??tre command??s, mais pour lesquels il n'y a pas de point z??ro et aucune valeur num??rique exacte. Exemples: rangs de pr??f??rence (Thurstone ??chelle de notation), ??chelle de duret?? de Mohs, notes de cin??ma, chemise tailles (S, M, L, XL), et de classements des coll??ges. Comprend ??galement l'??chelle de Likert utilis??e dans les enqu??tes - fortement d'accord, d'accord, ind??cis, en d??saccord, fortement en d??saccord. Les distances entre chaque cat??gorie command??s ne sont pas n??cessairement les m??mes (un film quatre ??toiles ne est pas n??cessairement juste "deux fois" aussi bon que un film de deux ??toiles).
• Intervalle: D??crit la distance entre deux valeurs, mais un rapport ne est pas pertinent. Une ??chelle num??rique avec un point z??ro arbitraire. Les exemples les plus communs Celsius et Fahrenheit. Certains consid??rent indices tels que QI d'??tre des mesures d'intervalle alors que d'autres consid??rent les compte seulement. mesure du niveau de l'intervalle peuvent ??tre obtenues par application de la Mod??le de Rasch.
• Ratio: Ce est ce qui est le plus souvent associ??e ?? des mesures dans les sciences physiques. La valeur z??ro ne est pas arbitraire et les unit??s sont uniformes. Ce est le seul type de mesure o?? rapport comparaisons sont significatives. Exemples comprennent le poids, la vitesse, le volume, etc.

Le concept de mesure est souvent confondu avec comptage, ce qui implique une cartographie exacte de nombres entiers ?? clairement des objets distincts.