【철학】 8강. 과학실험의 기본

8강. 과학실험의 기본

 

추천글 : 【철학】 철학 목차

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1. 용어 [본문]

2. 실험의 설계 [본문]

3. 실험 시 주의사항 [본문]

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1. 용어 [목차]

⑴ 정확성(accuracy) : 표본평균이 모평균과 얼마나 가까운지. 바이어스와 관련

① 바이어스(bias) : 시스템 오류(systemic error) 또는 비랜덤 오류(non-random error)라고도 함 

⑵ 정밀성(재현성, precision) : 표본의 분산이 얼마나 작은지. 우연적 오류와 관련

① 우연적 오류(chance error) : 무작위성을 가짐. 우연적 오류의 분산이 중요함

 

출처 : 이미지 클릭

 

Figure. 1. 정확성과 정밀성^]

 

⑶ 민감성(sensitivity) : 입력의 변화에 대한 출력의 변화율

⑷ 선택성(selectivity) : 다른 대상의 신호 속에서 특정 대상에만 집중된 반응을 내는 능력 

⑸ 분해능(해상도, resolution, resolving power)

① 종류 1. angular resolution

 

 

② 종류 2. spectral resolution : 간신히 구분할 수 있는 두 파장 스펙트럼이 λ, (λ + Δλ)일 때, 

 

 

③ 종류 3. optical resolution

 

 

④ 종류 4. mass spectrometry resolution 

 

 

⑹ 동작범위(dynamic range) : 유효한 출력값을 내는 입력값의 범위

⑺ 표준 측정 한계(standard detection limit) : 가장 낮은 출력값을 내는 입력값의 범위

⑻ 분해능(resolution) : 기기가 읽을 수 있는 최소 단위

⑼ 반응시간(response time) : 자극을 주었을 때 반응시간. 90%의 출력을 내는 시간인 t₉₀ 등으로 나타냄

⑽ 회복시간(recovery time) : 다른 샘플링을 위해 필요한 시간

⑾ 수명(life time) : 실질적인 정의로서, 목표치에 대해 특정 수준 아래로 출력하게 되는 시간

 

 

2. 실험의 설계 [목차]

⑴ 실험의 종류

① 측정실험(mensurative experiment) : 조건을 바꾸지 않고 관찰 연구를 하는 것 

○ cross-sectional study : 특정 시점에 여러 개체를 대상으로 관찰 연구를 하는 것 

○ longitudinal study : 한 개체를 대상으로 여러 시점에 걸쳐 관찰 연구를 하는 것

○ 메타분석(meta analysis) : 비슷한 연구들을 모아 하나의 수치로 표현하는 것

② 조작실험(manipulative experiment) : 조건을 바꾸고 조건의 영향을 검정하는 것 

③ 가설연역법은 조작실험만을 대상으로 함 

④ 데이터 과학은 측정실험을 포함시킴 

⑵ 반복실험

① 반복실험(replication) : 분포의 정확도를 높이는 전략

○ 예 : 신약에 대해 서로 다른 환자를 표본으로 하는 것

② (주의) 반복측정(repeated measure) : 기기의 정밀도를 높이는 전략

○ 예 : 한 명의 환자로부터 여러 데이터를 취하는 것

③ pseudo-replication : 반복실험이 유효하지 않은 것

○ 예 : 반복측정만으로만 구성된 실험

④ batch effect : batch의 통제변인이 동일하지 않은 것

○ true replication이 아님

⑤ 메타분석 : 반복실험이 불가능한 경우 메타분석을 해야 함

 

 

3. 실험 시 주의사항 [목차]

⑴ 전기 실험 시 주의사항

① 전원과의 접촉을 피할 것 : 회로 작업을 하기 전에 전력을 차단할 것

② 혼자 작업하지 말 것

③ 3선 전력선(접지선, 전압선 2개)을 사용할 것

④ 젖은 손으로 계기를 동작시키지 말 것 : 수분은 신체의 저항을 감소시켜 전류를 크게 함

⑤ 커패시터와 같은 소자는 전원을 차단한 후 긴 시간이 지나도 에너지를 저장하므로 접지봉으로 방전시킬 것

 

입력: 2021.09.08 13:32