遇到乙個疑惑,來csdn找尋答案~~
技術指標
影象識別誤差:±5μm/3σ
xy 臺重複定位精度:±2μm/3σ;
3σ是什麼?為什麼精度後面跟乙個3σ?
σ是指正態分佈中的標準差,正態分佈我們學過,但是3倍的標準差和精度的關係。。?
正態分佈概念是由德國的數學家和天文學家moivre於2023年首次提出的,但由於德國數學家gauss率先將其應用於天文學研究,故正態分佈又叫高斯分布。高斯對於正態分佈的歷史地位的確立起到了決定性的作用。
高斯的頭像和正態密度曲線
正態分佈是自然界及工程技術中最常見的分布之一,大量的隨機現象都是服從或近似服從正態分佈的,可以證明,如果乙個隨機指標受到諸多因素的影響,但其中任何乙個因素都不起決定性作用,則該隨機指標一定服從或近似服從正態分佈。
在統計上,68–95–99.7原則是在正態分佈中,距平均值小於乙個標準差、二個標準差、三個標準差以內的百分比,更精確的數字是68.27%、95.45%及99.73%。即為3σ準則:
數值分布在(μ-σ,μ+σ)中的概率為0.6827;
數值分布在(μ-2σ,μ+2σ)中的概率為0.9545;
數值分布在(μ-3σ,μ+3σ)中的概率為0.9973;
可以認為,乙個正態分佈的資料集的取值幾乎全部集中在(μ-3σ,μ+3σ)區間內,超出這個範圍的可能性僅佔不到0.3%。
在實驗科學中有對應正態分佈的三西格馬定律(three-sigma rule of thumb),是乙個簡單的推論,內容是「幾乎所有」的值都在平均值正負三個標準差的範圍內,也就是在實驗上可以將99.7%的機率視為「幾乎一定」。不過上述推論是否有效,會視**領域中「顯著」的定義而定,在不同領域,「顯著」(significant)的定義也隨著不同,例如在社會科學中,若置信區間是在正負二個標準差(95%)的範圍,即可視為顯著。但是在粒子物理中,若是發現(英語:discovery (observation))新的粒子,置信區間要到正負五個標準差(99.99994%)的程度。
在不是正態分佈的情形下,也有另乙個對應的三西格馬定律(three-sigma rule),即使是在非正態分佈的情形下,至少會有88.8%的機率會在正負三個標準差的範圍內,這是依照切比雪夫不等式的結果。若是單模分布(unimodal distributions)下,正負三個標準差內的機率至少有95%,若一些符合特定條件的分布,機率至少會到98%。
回到技術指標「±5μm/3σ」,就是指99.73%概率裝置影象識別精度為5μm,理論上有0.27%的概率達不到5μm這個精度。
進行裝置的精度評估時,根據測量的資料集得出標準差σ後,就得出這個裝置在特定概率下的精度。舉例來說,假設計算得出的σ為1μm,則結論就是:在68.27%概率下裝置精度1μm,在95.45%概率下裝置精度為2μm,在99.73%概率下裝置精度為3μm,與裝置要求的精度指標對比,就可評價該裝置是否滿足精度要求。
裝置的精度應該都是在一定概率條件下的,比如說標明1μm精度(3σ)指標的裝置,理論上依然有0.27%的概率達不到1μm這個精度,而標明1μm精度(1σ)指標的裝置,理論上就有31.73%的概率達不到1μm這個精度,但這並不是說該裝置就不合格不能用,而是要根據自己的使用要求來評估這個裝置是否適合用。這也說明,很多裝置只提精度指標,而不標註是幾個σ條件下,是不嚴謹和不完整的。
實際工程中,由於3σ的概率≈1,所以3σ的精度指標一般就是要求裝置資料集的標準差σ必須小於所提的精度的1/3。
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