Введение

Развитие математической статистики, теории управления и информатики привело к появлению различных интерпретаций задач измерений. Возрастающие сложность и необходимая точность измерительных средств, а также усложняющийся характер задач измерений требуют использования все более эффективных методов анализа и синтеза возникающих проблем. Инструментом в этой области является теория измерений.

Спецификой теории измерений является ее вторичный характер в отношении к исследовательским методам, применяемым в различных науках, особенно в физике. Эффективность и изощренность многих исследовательских методов удивительна. Однако метрология начинается тогда, когда определенная техника исследований находит широкое применение, когда она используется многократно или распространяется на иные области.

Принципы, на которых строится теория измерений, вытекают из цели измерений. Цель любого измерения – это определение состояния наблюдаемого фрагмента действительности, т. е. формирование некоторого объективного образа этой действительности. Теория измерений должна определять способы доказательства истинности и объективности образа действительности, полученного в результате измерений.

В качестве предпосылок теории измерений приняты следующие аксиомы:

1) между состояниями данной характеристики и между значениями соответствующих величин существует отношение изоморфности;

2) отображение состояния данной характеристики в образ состояния неоднозначно (это — отображение точки в отдельное множество);

3) неоднозначность отображения состояния в образ состояния, реализованного с помощью измерительного средства, можно установить на основе математической модели, описывающей метрологические качества этого средства;

4) сформированный образ действительности соотносится с некоторыми условно установленными эталонными состояниями (состояниями сравнения).

Эти аксиомы известны и использовались, хотя и не были четко сформулированы.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности 200503 – Стандартизация и сертификация и предполагает их знакомство с теорией вероятностей и математической статистикой, а также с метрологией.

1. Алгоритмизация процесса познания

1.1. Формально-логические принципы создания образов реального мира

1.1.1. Формы познания

Смысл измерений в различных науках интерпретируется по-разному. В философии измерение рассматривается как инструмент процесса познания. С философской точки зрения теория познания занимается формами поиска и получения информации об окружающей человека действительности, ее содержанием и результатами актов познания.

Различают две формы познания - чувственное и логическое. В чувственном познании человек получает чувственные впечатления, представляющие образ действительности; эти впечатления могут быть выражены в форме определенных суждений. Логическое познание включает анализ, синтез, истолкование и умозаключение, построенные на образах действительности, т. е. оно совершается в области абстракции. В результате логического познания формулируются вопросы, гипотезы, вскрываются отношения между явлениями и объектами.

Основа чувственного и логического познания – наблюдения и эксперименты. Если восприятие должно отразить количественные отношения, то наблюдение называется измерением. Следовательно, измерение есть акт познания действительности, причем результат измерения должен удовлетворять требованиям объективной истины. Для того чтобы образ действительности, полученный посредством измерений и представленный в области абстракции, был объективным, должны быть выполнены определенные операционные действия.