誤差是指在實際觀測或進行數值計算時，往往不能得到真實的、確切的準確值，而只能得到近似值。誤差檢測是指通過某種方法計算測量值和計算值與實際值（正確值）之間的誤差。誤差檢測在很多領域都有重要意義，通過誤差檢測可以評估一個算法或機器的有關性能。
基本介紹
- 中文名：誤差檢測
- 外文名：error detection
- 學科：計算機
- 定義：計算測量值與實際值之間的誤差
- 有關術語：誤差
- 作用：一個性能指標
簡介,誤差,同步誤差檢測,工具機誤差檢測,
簡介
誤差檢測是指通過某種方法計算測量值和計算值與實際值（正確值）之間的誤差。誤差檢測一般是檢測器件之間的誤差，發現生產工藝中的不足。在計算機科學中，誤差檢測也可以是指檢測有關分類算法的錯誤率或編碼傳輸過程中差錯率。
誤差
進行數值計算，不可避免地會產生誤差。所謂誤差，就是計算結果與準確值之差。誤差有以下3類來源：(1)輸入誤差或數據誤差。這是因為對每一個輸入數據，計算機只存儲固定的若干位有效數字，其餘部分將被捨去。(2)截斷誤差。這種誤差產生於所選用的計算公式。(3)捨入誤差。計算的中間值或最後結果存入計算機時截取有效數字所產生的誤差。從不同角度考察，誤差又分為相對誤差和絕對誤差。相對誤差是誤差與準確值之比，也就是誤差相對於準確值的大小。絕對誤差則是誤差的絕對的大小。計算機執行乘除法運算指令時，常用浮點數的方法以減小相對誤差。這是因為小於1的數多次進行乘法運算結果可能消失為零。至於加減法運算，兩個相近的數相減，時常難於避免相對誤差變大。
誤差的傳播是誤差分析的一個重要方面，因為計算過程通常是相當長的，每次得到的中間結果都可能產生新的誤差，誤差在計算過程中可能不斷積累，如不對誤差傳播進行系統研究我們就無從判斷最終結果的可信程度。
在兩近似數進行乘除運算時，結果的相對誤差，是參與運算兩數相對誤差的代數和，因此乘除運算時相對誤差傳播不快。多個近似數求和產生的絕對誤差等於各數絕對誤差的代數和，而相對誤差則可能因為有效數字的損失而變大。上述這些結論不難從簡單的微積分和算術知識推得。在利用公式計算出數值時，例如用泰勒展開式前幾項計算三角函式的值，也會產生誤差的傳播，其傳播的具體情況依具體函式及所採用的公式而定。應該指出，大批量數據處理時，誤差呈現一定的統計規律。因此應從統計的角度考慮誤差的積累。
同步誤差檢測
磁帶上記錄一個全序列數據的同時也記錄同步碼，同步碼有著獨特的形式而不同於其它任何可能的數據字，例如在兩個位元組的“0”軌上寫“1”。對野外磁帶預處理時要檢查同步碼是否有漏記或記錯，以便考察磁帶記錄的質量;對漏記或記錯同步碼的數據塊要按質量要求採取糾錯措施。在磁帶記錄的同時，從磁帶機控制器面板上的發光二極體也可檢查同步碼失誤情況。
工具機誤差檢測
工具機誤差檢測從一次測量可得誤差項數的角度分為單項誤差分量檢測和綜合誤差分量檢測兩種方法。單項誤差檢測就是選用合適的測量儀器， 對數控工具機多項幾何誤差直接單項測量。根據測量基準的不同單項誤差檢測方法可以分為 3 類 ：一是基於量規或量尺的測量方法，常用測量儀器有金屬平尺、角規、千分表等；二是基於重力的測量方法，常用儀器有水平儀、傾角儀等；三是基於雷射的測量方法，常用儀器為雷射干涉儀和各種類型的光學鏡。其中以雷射干涉檢測方法套用最廣。隨著雷射干涉技術本身的發展， 先後有各種典型的雷射干涉儀器等紛紛套用於數控工具機的單項誤差檢測，具體包括定位誤差、直線度誤差、角偏誤差、垂直度誤差等。其中以都卜勒雙頻干涉儀可測項目範圍最廣，幾乎包括工具機精度檢定的所有主要指標。儘管如此，雷射干涉儀方法普遍存在安裝調試極不方便、對測量環境要求高、測試周期長等缺點，依然難以適應現場快速高效的測量要求。綜合誤差檢測就是通過數學辨識模型實現誤差參數分離，使用測量儀器一次同時對數控工具機多項空間誤差進行測量。20 世紀 80 年代以來，誤差檢測主要集中在新型工具機運動精度檢測儀的套用上，常見綜合誤差檢測儀器與方法有：基準棒—單項微位移法(TBUP，Test Bar&Unidimensional Idimensional Probe)、基準圓盤—雙向微位移計測頭法(DGBP， Disk Gauge and Bi － dimensional Probe)、 雙規球法(DBB，Double Ball Bar)、 全周電容—圓球法(CBP，Capacitance Ball Probe)、二連桿機構—角編碼器法(PTLM， Plane Two Link Mechanism)、四連桿機構法(PFLM， Plane Four Link Mechanism)、雷射球桿法(LBB， Laser Ball Bar)等。其中，TBUP法、DGBP 法都是早期形成的方法，它們均能用於圓插補運動的質量判定，測量範圍及精度有限。PFLM 法和 PTLM 測量精度有所提高， 但是只能用於單一圓平面檢測， 難以回溯精度異常源。隨著 20 世紀 80 年代初 J．B Bryan和 W．Knapp 的研究成果導向， 在國際上基本上形成了以規則圓形軌跡誤差運動測試溯因方法為主流的傾向。國際標準化組織已在 1990 年將數控工具機的圓軌跡插補運動測試方法補充入 ISO － 231。DBB法為圓軌跡測試方法的典型代表，是至今套用廣泛且仍在繼續研究和發展的一種誤差檢測方法，而CBP法、LBB 法等均可看成 DBB 法的變型。此外，綜合誤差檢測方法中有一類基於標準件的間接測量方法—標準工件法。標準工件法一般用已標定的圓形或者球形工件作為測量基準，測量時通過比較標準工件的實際坐標和其標定值，得到工具機當前位置的運動誤差向量，最終綜合工具機量程內不同位置所測數據擬合出誤差函式。特徵標準件根據可測運動軸數不同分為一維、二維和三維3 種。總體而言，此類方法對標準件精度要求較高，且一般只能測量有限的誤差項， 實際套用並不廣泛。
