- •1. Содержание курса
- •2. Теории измерений
- •Состояние вопроса
- •Классическая теория измерений
- •2.3 Репрезентативная теория измерений
- •2.3.1 Расширение области применения измерений
- •Арифметизация а.А. Фридмана
- •Алгебраические системы а.И. Мальцева
- •Репрезентативная теория
- •Определение шкалы в репрезентативной теории
- •Типология шкал и допустимые преобразования
- •2.3.6.1 Номинальные шкалы (шкалы наименований или классификаций)
- •2.3.6.2 Ранговые шкалы (шкалы порядка)
- •Шкалы интервалов
- •Шкалы отношений
- •Первичные и производные измерения
- •2.5. Измерительные информационные технологии
- •3. Процедуры обнаружения и различения сигналов на фоне помех
- •3.1 Постановка задачи обнаружения сигналов
- •3.2 Частотная фильтрация.
- •3.3 Временная фильтрация
- •3.4 Согласованная фильтрация
- •3.5 Общая постановка задачи обнаружения сигнала на фоне помех
- •3.6 Байесовский критерий обнаружения сигнала
- •3.7 Методы обеспечения устойчивости алгоритмов, используемых при обнаружения сигнала
Классическая теория измерений
Классическая теория измерений ориентирована, в первую очередь, на физические измерения и, в очень большой степени, на технические измерения. Она предполагает обязательным существование эмпирической операции над изучаемыми свойствами, соответствующей сложению в математике. Поэтому уже определение твердости материалов не является измерением в смысле классической теории.
Классическая теория измерений всегда являлась частью физики и основывалась на ряде постулатов:
1. измеряемая величина обладает некоторым истинным значением (абсолютная истина),
2. при измерениях мы получаем результат, всегда отличный от истинного значения (относительная истина),
3. результат измерения является реализацией некоторой случайной величины,
4. измерение всегда предполагает проведение сравнения измеряемой величины с заранее определенными мерами,
5. измерение осуществимо только при наличии некоторых априорных сведений об измеряемой величине.
Самым спорным является первый постулат. Квантовая механика его полностью отменяет. В области макроизмерений понятие истинного значения измеряемой величин и даже сама возможность его существования также все более ставится под сомнение. Более того, даже концепция неопределенности измерений относит эту неопределенность не к результату измерений, но к самому истинному значению измеряемой величины. В этом отношении продолжаются споры относительно диалектики абсолютной и относительной истины, свойственной марксистско-ленинской философии. Интересно в этом отношении примечание к понятию истинного значения физической величины в РМГ 29-99 Метрология: основные термины и определения: « Истинное значение физической величины может быть соотнесено с понятием абсолютной истины. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений».
Но остальные постулаты действуют во всех областях измерений.
Третий постулат предопределяет возможность использования всех методов математической статистики для обработки результатов измерений, включая теорию оценивания и проверки гипотез.
Четвертый постулат открывает возможности аппаратурной реализации методов измерений и построения глобальной системы метрологического обеспечения измерений и обеспечения качества продукции производства и многочисленных услуг, без которых немыслимо существование цивилизации.
И, наконец, пятый постулат говорит о том, что проведение измерений невозможно без некоторых предварительных знаний об объекте измерений. Нельзя измерять «то, не знаю что».
2.3 Репрезентативная теория измерений
2.3.1 Расширение области применения измерений
Последние годы характеризуются тем, что процедуры измерения изучаются во многих отраслях человеческой деятельности. Среди них следует назвать следующие области:
- техника и технологии, контроль качества, распознавание образов, техническая диагностика, идентификация систем;
- медицинская диагностика;
- социология, измерения настроений общества,
- экономика и ее раздел, именуемый эконометрика;
- психология, её специальный раздел – психофизика;
- педагогика, тестирование и оценка знаний;
- физическая культура и спорт, технические измерения достижений спортсменов и обработка экспертных оценок, доставляемых судьями.
Широкое распространение измерений связано не в последнюю очередь с тем, что в самых разнообразных отраслях знаний во все возрастающих объемах используются методы математического моделирования явлений, процессов, объектов. Идентификация и проверка адекватности этих моделей требует привлечения большого объема экспериментальных данных, структурированных в соответствии с математическими моделями.
Но математические модели представляют собой только интерпретацию изучаемой действительности. Возникают естественные сомнения в прогностических возможностях математических моделей, если применяемые в них математические методы не имеют интерпретации на множестве изучаемых свойств действительности. Поэтому все возрастающую роль в теории измерений приобретают исследования, направленные на изучение предметной области, тех отношений между элементами изучаемых явлений, которые могут быть подтверждены данными экспериментов.
Теорией, объединяющей проблематику измерений в самых удаленных друг от друга областях исследований, считается репрезентативная теория измерений. В ее рамках под измерением понимается установление взаимнооднозначного соответствия между множеством проявлений того или иного свойства объекта или явления и соответствующим образом выбранной числовой или знаковой системой с допустимыми отношениями между ее элементами.
