Отклонение от правильного результата в вычислениях, часто вызванное шумом или неточным управлением.В вычислениях и измерениях ошибкой называется любое отклонение от истинного или ожидаемого результата. Она является неизбежным спутником любого физического измерения и численного моделирования, возникая из таких разнообразных источников, как тепловой шум в электронных цепях, квантовые флуктуации, округление в алгоритмах или несовершенный контроль экспериментальных параметров. Изучение ошибок не сводится лишь к их устранению — во многих современных методах понимание структуры ошибок позволяет ученым корректировать их или даже использовать.
Формальное изучение ошибок восходит к XVIII веку, когда Карл Фридрих Гаусс разработал метод наименьших квадратов для обработки ошибок измерений в астрономических наблюдениях.
Ошибки обычно классифицируются как систематические (постоянное смещение из-за калибровки или установки) или случайные (флуктуирующие, непредсказуемые отклонения). В квантовых измерениях, например, шум может ограничивать чувствительность, но такие методы, как динамическая развязка или смягчение ошибок в квантовых вычислениях, используют повторные измерения и хитроумные последовательности импульсов для подавления определенных вкладов ошибок. В машинном обучении ошибки направляют обучение через функции потерь, а понимание компромисса между смещением и дисперсией помогает моделям обобщаться.
Анализ ошибок является фундаментальным в экспериментальной физике, инженерии и науке о данных — от калибровки датчиков до обучения нейронных сетей и коррекции квантовых вычислений.
Некоторые квантовые датчики используют намеренно вносимый беспорядок для уменьшения влияния определенных типов шума, превращая ошибку в ресурс.
Статей пока нет