측정.

Measurement
미터법 교정이 있는 4개의 측정 장치

측정은 객체 또는 이벤트의 속성을 수량화하는 것으로, 다른 객체 또는 [1][2]이벤트와 비교하는 데 사용할 수 있습니다.즉, 측정은 물리량이 동종의 [3]기본 기준량에 비해 얼마나 큰지 작은지를 결정하는 과정이다.측정 범위와 적용은 상황 및 분야에 따라 달라집니다.자연과학공학에서 측정은 물체 또는 사건의 명목 특성에 적용되지 않으며, 이는 국제측량국이 발행한 국제도량형 [2]어휘 지침과 일치한다.그러나 사회 및 행동 과학뿐만 아니라 통계와 같은 다른 분야에서 측정은 명목, 순서, 간격 및 비율 [1][4]척도를 포함하는 여러 수준을 가질 수 있다.

측정은 많은 분야에서 무역, 과학, 기술양적 연구의 초석입니다.역사적으로, 이러한 분야에서 비교를 용이하게 하기 위해 인간 존재의 다양한 분야에 대해 많은 측정 시스템이 존재했다.대부분의 경우, 무역 파트너 또는 협력자 간의 현지 협정에 의해 달성되었습니다.18세기 이후, 현대 국제 단위계(SI)의 결과로 만들어진 통일되고 널리 받아들여진 표준을 향해 발전했다.이 시스템은 모든 물리적 측정을 7개의 기본 단위의 수학적 조합으로 줄입니다.측정 과학은 도량형 분야에서 추구된다.

측정이란 미지의 수량과 알려진 수량 또는 표준 수량을 비교하는 과정으로 정의됩니다.

방법론

특성 측정은 유형, 규모, 단위[citation needed]불확실성기준에 따라 분류할 수 있습니다.측정값 간의 명확한 비교를 가능하게 합니다.

  • 측정 수준은 비교의 방법론적 특성에 대한 분류법이다.예를 들어, 속성의 두 상태를 비율, 차이 또는 순서적 선호도에 따라 비교할 수 있습니다.유형은 일반적으로 명시적으로 표현되지 않지만 측정 절차의 정의에 암시적으로 표현됩니다.
  • 매그니튜드는 특성화의 수치로, 일반적으로 적절하게 선택된 측정기를 사용하여 구한다.
  • 유닛은 표준 또는 자연물리량으로 사용되는 아티팩트의 특성에 대한 비율로 도출되는 크기에 수학적 가중계수를 할당한다.
  • 불확실성은 측정 절차의 무작위시스템 오류를 나타냅니다. 측정의 신뢰 수준을 나타냅니다.오차는 계측기의 정밀도와 정밀도를 고려하여 체계적으로 반복 측정하여 평가한다.

측정단위 표준화

측정은 가장 일반적으로 비교 프레임워크로 SI(International System of Units)를 사용한다.이 시스템은 킬로그램, 미터, 칸델라, 번째, 암페어, 켈빈7가지 기본 단위를 정의합니다.이들 중 6개 단위는 표준(아티팩트가 필요 없음)으로 기능하는 특정 물리적 물체를 참조하지 않고 정의되며, 킬로그램은 여전히 파리 인근 세브르에 있는 국제 도량형국 본부에 있는 인공물에 구현된다.아티팩트가 없는 정의는 성능 저하 또는 파괴될 수 있는 표준 아티팩트와 대조적으로 물리적 상수 또는 기타 불변의 현상과 관련된 정확한 값으로 측정을 고정합니다.대신 측정 단위는 연결된 상수 값을 결정하는 데 있어 정확도가 높아져야만 변경할 수 있습니다.

SI 시스템의 7가지 기본 단위입니다.화살표는 유닛에서 유닛에 의존하는 유닛을 가리킵니다.

SI 베이스 단위를 피아트로부터 독립된 실험 표준에 연결하는 첫 번째 제안은 찰스 샌더스 피어스(1839–1914)[5]에 의해 이루어졌다. 그는 스펙트럼 [6]라인의 파장 측면에서 미터를 정의하자고 제안했다.이것은 마이클슨-몰리 실험에 직접적인 영향을 미쳤다; 마이클슨과 몰리는 피어스를 인용하고 그의 [7]방법을 개선했다.

표준

몇 가지 기본 양자 상수를 제외하고 측정 단위는 역사적 합의에서 도출됩니다.자연에 내재된 어떤 것도 1인치가 특정 길이일 필요는 없으며, 1마일1킬로미터보다 더 나은 거리 척도가 될 수는 없습니다.그러나 인류 역사를 거치면서 처음에는 편의를 위해, 그 다음에는 필요에 따라 측정 기준이 발전하여 지역사회가 특정한 공통 벤치마크를 갖게 되었다.측정을 규제하는 법률은 원래 상업에서의 사기를 방지하기 위해 개발되었다.

측정 단위는 일반적으로 정부 또는 독립 기관이 감독하는 과학적 기반에 따라 정의되며, 국제 조약에 제정된다. 국제 조약의 주요 단위는 1875년 국제 단위계(SI)를 감독하는 미터 협약에 의해 제정된 CGPM(General Conference on Weights and Measure(CGPM)이다.예를 들어, 미터는 1983년 CGPM에 의해 빛의 속도 측면에서 재정의되었고, 킬로그램은 2019년에 플랑크 상수 측면에서 재정의되었으며, 국제 야드는 1960년에 미국, 영국, 호주 및 남아프리카 공화국 정부에 의해 정확히 0.9144m로 정의되었다.

미국에서는 미국 상무부의 부서인 NIST(National Institute of Standards and Technology)가 상업적 측정을 규제합니다.영국에서는 National Physical Laboratory(NPL; 국립물리연구소), 호주에서는 National Measurement Institute,[8] 남아프리카에서는 Council for Scientific and Industrial Research, 인도에서는 National Physical Laboratory of India가 역할을 수행합니다.

유닛 및 시스템

단위는 다른 물리적 수량이 측정되는 표준 수량 또는 알려진 수량입니다.

미터법, 영국(영국), 미국 관습의 세 가지 측정 시스템으로 측정하는 젖병.

제국과 미국의 관습 제도

SI 단위가 전 세계적으로 널리 채택되기 에는 영국, 영연방, 미국에서 영국식 단위와 이후 제국식 단위들이 사용되었다.이 시스템은 미국에서 미국의 관습 단위로 알려지게 되었고, 현재도 미국에서 그리고 몇몇 카리브해 국가들에서 사용되고 있다.이러한 다양한 측정 시스템은, 예를 들어 톤, 백중량, 갤런, 그리고 해리는 미국 단위마다 다르지만, 때때로 길이, 무게, 시간 면에서 영국 단위들의 이름을 따서 피트 파운드(foot-pound)-second) 체계라고 불려왔다.공식적으로 SI 시스템으로 전환한 영국에서는 여전히 많은 제국 유닛이 사용되고 있습니다. 단, 도로 표지판과 같은 몇 가지 예외는 아직 마일 단위입니다.생맥주와 사이다는 임페리얼 파인트 단위로 판매해야 하며, 반환 가능한 병에 든 우유는 임페리얼 파인트 단위로 판매해야 합니다.많은 사람들이 그들의 키를 발과 인치로 측정하고 몸무게를 돌과 파운드로 측정하는데, 몇 가지 예를 들자면 말이다.영국식 단위는 다른 많은 장소에서 사용되고 있다. 예를 들어 미터법으로 간주되는 많은 영연방 국가에서는 토지 면적이 에이커와 면적(평방피트)으로 측정되며, 특히 상업적인 거래(정부 통계보다는)에 사용된다.마찬가지로, 휘발유는 미터법으로 측정되는 많은 나라에서 갤런 단위로 판매됩니다.

미터법

미터법은 길이, 미터, 질량의 단위인 킬로그램에 기초한 십진법 측정 체계이다.이것은 여러 가지 변형으로 존재하며, 기본 단위를 다르게 선택할 수 있습니다. 단, 일상 사용에는 영향을 주지 않습니다.1960년대 이후 국제 단위계(SI)는 국제적으로 공인된 미터법이다.질량, 길이, 전기의 미터법 단위는 일상적, 과학적 목적으로 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다.

국제 단위계

국제단위계(International System of Unités, 프랑스어 이름 Systéme International d'Unités의 약칭 SI)는 미터법의 현대 개정판이다.그것은 일상 상거래와 과학 모두에서 세계에서 가장 널리 사용되는 단위 체계이다.SI는 1960년에 센티미터-그램-초(CGS) 시스템이 아닌 미터-킬로그램-초(MKS) 시스템에서 개발되었으며, 이 시스템은 많은 변형을 가지고 있었다.7가지 기본 물리량에 대한 SI 단위는 다음과 같다.[9]

기준수량 베이스 유닛 기호. 상수의 정의
시간을 둘째 s 세슘의 초미세 분열
길이 미터기 m 빛의 속도, c
덩어리 킬로그램 kg 플랑크 상수, h
전류 암페어 A 소전하, e
온도 켈빈 K 볼츠만 상수, k
물질량 아보가드로 상수 NA
발광 강도 칸델라 CD 540THz 선원cd K의 광효율

SI에서 기준 단위는 시간, 길이, 질량, 온도, 물질의 양, 전류 및 광도를 측정하는 간단한 단위입니다.파생단위는 베이스유닛, 예를 들어 와트, 즉 전력단위는 베이스유닛에서 m·kg−3·s로2 정의된다.기타 물리적 특성은 재료 밀도와 같은 복합 단위로 kg/m3 단위로 측정할 수 있다.

프리픽스 변환

SI 를 사용하면, 같은 베이스로 다른 프레픽스를 가지는 유닛을 전환할 때, 간단하게 곱할 수 있습니다.미터에서 센티미터로 변환하려면 미터 수에 100을 곱하면 된다. 1미터는 100센티미터이기 때문이다.반대로 센티미터에서 미터로 전환하려면 센티미터 수에 0.01을 곱하거나 센티미터 수를 100으로 나눈다.

길이

2미터 목수의 자

눈금자 또는 규칙은 예를 들어 기하학, 기술 도면, 엔지니어링 및 목공예에서 길이 또는 거리를 측정하거나 직선을 그리는 데 사용되는 도구입니다.엄밀히 말하면, 눈금자는 직선을 긋는 데 사용되는 기구이고 길이를 결정하는 데 사용되는 교정된 기구를 척도라고 하는데, 일반적인 용법에서는 눈금자와 특수명 직선이 모두 표시되지 않은 규칙에 사용됩니다.측정 도구의 의미에서 측정이라는 단어는 측정에는 사용할 수 있지만 직선을 그릴 때는 사용할 수 없는 도구인 줄자 측정이라는 문구에서만 사용할 수 있습니다.이 페이지의 사진에서 알 수 있듯이, 2미터 길이의 목수 자루는 주머니에 넣기 쉽도록 20센티미터 길이로 접을 수 있고, 5미터 길이의 줄자는 작은 하우징에 넣기 쉽도록 접을 수 있습니다.

특별한 이름 몇 가지 특별한 이름

일부 장치의 배수에는 일부 비체계적인 이름이 적용됩니다.

  • 100kg = 1오진수, 1000kg = 1톤
  • 10년 = 1년, 100년 = 1세기, 1000년 = 1천년

건축업

1966년 호주 건축업계는 미터법을 채택했으며 길이 측정에 사용되는 단위는 미터(m)와 밀리미터(mm)이다.센티미터(cm)는 계획을 읽을 때 혼란을 일으키므로 피합니다.예를 들어, 2.5m의 길이는 보통 2500mm 또는 2.5m로 기록된다. 이 길이를 250cm로 [10][11]기록하는 것은 비표준으로 간주된다.

측량사의 직업

미국 측량사들은 1620년에 에드먼드 건터가 고안한 십진법에 기초한 측정 시스템을 사용한다.기본 유닛은 Gunter의 66피트(20m) 체인이며, 각각 16.5피트 또는 0.66피트의 100개의 링크로 구성된 4개의 로드로 세분됩니다.링크는 정부를 위해 수행된 옛 계약 및 토지 조사에서 "lk"로 약칭되고 "lks"로 링크됩니다.

RICS(Royal Institute of Chartered Surveyers, RICS)가 발행한 표준 측정 방법(SM)은 분류표와 측정 규칙으로 구성되었으며, 건축 공사를 측정하기 위한 통일된 기준을 사용할 수 있습니다.그것은 1915년에 출판된 스코틀랜드 표준 측정법을 대체하여 1922년에 처음 출판되었다.제7판(SMM7)은 1988년에 초판되어 1998년에 개정되었습니다.SMM7은 RICS 수량 조사 및 건설 전문가 그룹에 의해 2012년 4월에 발행되어 2013년 [12]1월 1일에 가동된 새로운 측정 규칙 제2권(NRM2)으로 대체되었습니다.NRM2는 2013년 7월부터 일반적으로 사용되고 있습니다.

SMM7에는 건축공사 측정절차규정(SM7 측정규정)이 첨부되어 있습니다.SMM7은 프로젝트 내에서 계약상 지위를 가질 수 있지만(예를 들어 건축계약의 JCT 표준 형식), 측정 코드는 [13]강제적이지 않았다.

NRM2 NRM 스위트 내의 세 가지 컴포넌트 중 두 번째 컴포넌트입니다.

  • NRM1 - 설비공사 비용 견적 및 비용 계획 순서
  • NRM2 - 건축공사 상세 측정
  • NRM3 - 건물 유지보수 [14]작업의 비용 견적 및 비용 계획 순서.

시간을

시간은 비공간 연속체에 대한 요소 변화의 추상적 측정값이다.숫자 및/또는 시간, , , , 의 기간으로 표시됩니다.그것은 이 비공간 연속체 안에서 돌이킬 수 없는 일련의 사건이다.또한 이 연속체 위의 두 상대점 사이의 간격을 나타내는 데에도 사용됩니다.

덩어리

질량은 운동량의 변화에 저항하기 위한 모든 물질 물체의 고유 특성을 말합니다.반면, 무게는 질량이 중력장에 있을 때 생성되는 하향력을 말한다.자유낙하에서는 (순중력이 없는) 물체는 무게가 부족하지만 질량은 그대로 유지된다.황실의 질량 단위에는 온스, 파운드, 이 포함된다.미터법 단위 그램과 킬로그램은 질량 단위이다.

무게 또는 질량을 측정하는 한 가지 장치는 체중계 또는 단순 체중계라고 불립니다.스프링 저울은 힘을 측정하지만 질량은 측정하지 않습니다. 저울은 무게를 비교합니다. 둘 다 작동하려면 중력장이 필요합니다.무게 또는 질량을 측정하기 위한 가장 정확한 기구 중 일부는 디지털 판독치가 있는 로드 셀에 기초하지만 기능하기 위해서는 중력장이 필요하며 자유 낙하에서는 작동하지 않습니다.

경제학

경제학에서 사용되는 측정치는 물리적 측정치, 명목 가격 가치 측정치 및 실질 가격 측정치이다.이러한 측정값은 측정 변수 및 측정에서 제외되는 변수에 따라 서로 다릅니다.

조사 조사

피헤살미 광산의 수심 75m에 위치한 EMA 실험의 측정소 C.

조사연구 분야에서는 설문지를 측정수단으로 하여 개인의 태도, 가치관, 행동에서 측정을 실시한다.다른 모든 측정과 마찬가지로 조사 연구의 측정도 측정 오차에 취약하다. 즉, 측정의 참값과 측정 [15]기구를 사용하여 제공되는 값으로부터의 이탈이다.실체 조사 연구에서 측정 오류는 편향된 결론과 잘못된 추정 효과를 초래할 수 있다.정확한 결과를 얻으려면 측정 오류가 나타나면 측정 오류에 대한 결과를 수정해야 합니다.

정밀도 지정

측정의 [16]정확성을 표시하는 데에는 일반적으로 다음과 같은 규칙이 적용됩니다.

  • 0이 아닌 모든 숫자와 그 사이에 표시되는0 은, 어느 숫자의 정확성에 있어서도 중요합니다.예를 들어, 번호 12000에는 유효 자릿수가 2개 있고, 11500과 12500의 제한이 내포되어 있습니다.
  • 소수점 구분자 뒤에 0을 더하면 정확도가 높아져 소수점 수가 증가합니다.예를 들어, 1은 0.5와 1.5를 암시하는 한계이고 1.0은 0.95와 1.05를 암시합니다.

애로

많은 분야에서 정확한 측정이 필수적이며 모든 측정이 근사치이기 때문에 가능한 한 정확한 측정을 위해 많은 노력을 기울여야 합니다.예를 들어, 물체가 1미터( 39인치) 거리를 떨어지는 데 걸리는 시간을 측정하는 문제를 고려합니다.물리학을 이용하여, 지구의 중력장에서는 어떤 물체라도 1미터 떨어지는 데 약 0.45초가 걸린다는 것을 보여줄 수 있다.단, 다음은 발생하는 오류의 원인 중 일부에 불과합니다.

  • 계산은 중력 가속 9.8m/초(32ft/s2)에 사용됩니다.그러나 이 측정값은 정확하지 않고 유효 자리수 두 자리까지만 정확합니다.
  • 지구의 중력장은 해수면 위의 높이와 다른 요인들에 따라 약간 다르다.
  • 0.45초의 계산에는 제곱근을 추출하는 작업이 포함되었는데, 이 경우 유의한 두 자리 숫자로 반올림해야 하는 수학 연산입니다.

또한 실험 오류의 다른 원인은 다음과 같습니다.

  • 부주의,
  • 물체가 방출되는 정확한 시간과 땅에 떨어지는 정확한 시간을 결정합니다.
  • 높이 측정과 시간 측정 모두 약간의 오차를 수반한다.
  • 공기 저항.
  • 인간[17] 참가자의 자세

가능한 한 많은 오차를 제거하고 오차 추정치를 현실적으로 유지하기 위해 과학 실험을 매우 주의 깊게 수행해야 합니다.

정의와 이론

고전적 정의

물리과학 전반에 걸쳐 표준인 고전적 정의에서 측정[18]수량 비율의 결정 또는 추정이다.양과 측정은 상호 정의됩니다. 정량적 속성은 적어도 원칙적으로 측정할 수 있는 속성입니다.양에 대한 고전적 개념은 존 월리스와 아이작 뉴턴으로 거슬러 올라갈 수 있으며 유클리드의 원소[18]나타나 있다.

대표이론

대표이론에서 측정[19]"숫자가 아닌 실체와 숫자의 상관관계"로 정의된다.기술적으로 가장 정교한 표현 이론은 가법 결합점 측정으로도 알려져 있습니다.이 형태의 대표이론에서 숫자는 숫자 체계 구조와 질적 체계 구조 사이의 대응성 또는 유사성에 기초하여 할당된다.그러한 구조적 유사성을 확립할 수 있다면, 재산은 양적이다.Stanley [20]Smith Stevens의 작품 속에 내재된 것과 같은 더 약한 형태의 대표이론에서는, 숫자는 규칙에 따라서만 할당될 필요가 있다.

측정 개념은 단순히 값의 할당으로 오해되는 경우가 많지만, 가법 결합점 측정의 요구 사항 측면에서 측정이 아닌 방법으로 값을 할당할 수 있습니다.사람의 키에 값을 부여할 수 있지만, 키 측정과 경험적 관계 사이에 상관관계가 있다는 것이 입증되지 않는 한, 그것은 가법 결합점 측정 이론에 의한 측정이 아니다.이와 마찬가지로 회계상 자산의 "장부가치"와 같이 임의가치를 계산하고 할당하는 것은 필요한 기준을 충족하지 못하기 때문에 측정치가 아니다.

세 가지 유형의 표현 이론

1) 경험적 관계

과학에서 경험적 관계는 이론보다는 관찰에 근거한 관계 또는 상관 관계이다.경험적 관계에는 이론적 근거에 관계없이 확인 데이터만 필요하다.

2) 매핑의 규칙

현실 세계는 지도의 영역이고 수학 세계는 범위입니다.우리가 수학적 시스템에 속성을 매핑할 때, 우리는 매핑과 범위를 위한 많은 선택지를 가지고 있다.

3) 측정의 대표조건

정보 이론

정보 이론은 모든 데이터가 본질적으로 부정확하고 통계적이라는 것을 인정한다.따라서 측정의 정의는 "결과가 [21]양으로 표현되는 불확실성을 줄이는 일련의 관측치"이다.이 정의는 과학자들이 무언가를 측정하고 측정의 평균통계를 보고할 때 실제로 수행하는 작업에 함축되어 있습니다.실무적으로 수량의 기대치에 대한 초기 추측에서 시작하여 다양한 방법과 수단을 사용하여 값의 불확실성을 감소시킨다.이 관점에서는 실증주의적 표현 이론과 달리 모든 측정이 불확실하기 때문에 하나의 값을 할당하는 대신 값의 범위가 측정에 할당된다는 점에 유의하십시오.이는 또한 추정과 측정 사이에 명확하거나 명확한 구분이 없음을 의미합니다.

양자역학

양자역학에서 측정은 양자 시스템의 특정 특성(위치, 운동량, 에너지 등)을 결정하는 작용이다.측정을 실시하기 전에 양자계를 가능한 값의 범위 내의 모든 값으로 동시에 기술하고, 여기서 각 값의 측정 확률은 시스템의 파형 함수에 의해 결정된다.측정이 수행될 때 양자 시스템의 파동 함수는 하나의 확실한 [22]값으로 "축소"됩니다.측정 문제의 명확한 의미는 양자역학에서 [citation needed]해결되지 않은 근본적인 문제이다.

생물학

생물학에서는 일반적으로 잘 확립된 측정 이론이 없다.그러나 이론적 맥락의 중요성은 [23]강조된다.또한 진화론에서 비롯된 이론적 맥락은 측정론과 역사성을 기본 [24]개념으로 명확하게 표현한다.생물학에서 가장 발달된 측정 분야 중 하나는 유전적 다양성과 [25]종 다양성의 측정이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크