정확도와 정밀도의 차이는 무엇일까? | 맷 앤티콜(Matt Anticole)

전체 강의 보기: http://ed.ted.com/lessons/what-s-the-difference-between-accuracy-and-precision-matt-anticole

우리가 무언가를 측정할 때, 대부분은 정확도, 즉 실제 가치에 어느 정도 근접하는지에 대해서만 관심을 가집니다. 측정의 과정을 좀 더 주의깊게 살펴보면, 고려해야할 또다른 중요한 사항이 있다는 걸 알게 될겁니다. 바로 정밀도입니다. 맷 앤티콜은 정확한 정밀도가 정확히 무엇인지 또 그것이 우리가 측정을 더 잘할 수 있도록 어떻게 도움이 되는지를 설명합니다.

수업 : 맷 앤티콜
애니메이션 : 앤톤 보게티

전해오는 이야기에 따르면,
전설의 명사수 윌리엄 텔은

부패한 영주로부터
잔인한 도전을 강요받았습니다.

윌리엄이 아들 머리에 있는
사과를 맞추지 못한다면

그의 아들이 처형당한다는 것이었습니다.

윌리엄은 성공했습니다만,
이야기에 두 가지 변수가 있었습니다.

첫 번째 변수는,

영주가 노상강도를 고용해 윌리엄의
좋은 석궁을 훔쳤다는 것입니다.

그래서 그는 소작농으로부터 그보다
못한 석궁을 빌릴 수 밖에 없었습니다.

그러나 그 빌린 석궁은 완벽하게
조정된 상태가 아니어서

그가 시험삼아 쏜 화살들은

과녁의 정중앙이 아닌
살짝 아래쪽으로 몰렸습니다.

다행히도 그는 너무 늦기전에 그것을
올바르게 고칠 시간이 있었습니다.

두 번째 변수는

도전 하기 전, 윌리엄이
자신의 실력을 의심하기 시작해서

그의 손이 떨렸다는 것입니다.

그가 시험삼아 쏜 화살들은
여전히 무작위의 모양으로

사과 주변에 몰렸습니다.

가끔 그는 사과를 맞추기도 했지만

손 떨림으로 인해 과녁 정중앙을
맞춘다는 보장은 없었습니다.

그는 자신의 아들을 구하기 위해서
긴장된 손을 고정시켜야만 했고

목표에 대한 정확도를
회복해야 했습니다.

이러한 변수들의 중심에서는
정확도와 정밀도라는 두 개의 용어가

종종 교대로 사용되었습니다.

그 둘의 차이는

많은 과학의 분야에서 중요합니다.

정확도란 당신이 정확한 결과에 얼마나
가까이 도달하는 지를 말합니다.

당신의 정확도는 정확히 눈금을 매기는
도구들과 함께 향상된다면

당신은 잘 훈련할 수 있을 것입니다.

반면에 정밀도는

당신이 똑같은 방법으로 해낸 결과를
얼마나 계속 얻을 수 있는지 입니다.

당신의 정밀도는 추정을 요구하지 않는

좀 더 정교해진 도구들로 향상됩니다.

도둑맞은 석궁에 대한 이야기는
정확도가 없는 정밀도 중 하나였습니다.

윌리엄은 화살을 쏠 때마다
매번 잘못된 결과를 얻었습니다.

떨리는 손에 대한 변수는 정밀도가
없는 정확도 중 하나였습니다.

윌리엄의 화살들은
표적의 근처에 맞았지만

어떠한 화살들도 과녁의 정중앙에
확실하게 맞지는 않았습니다.

아마도 당신은 모든 일에 있어서

낮은 정확도나 낮은 정밀도를
극복할 수 있을 것입니다.

하지만 엔지니어들이나 연구가들은 종종
매 순간의 높은 확실성과 함께

매우 미세한 정확도를 요구합니다.

공장이나 실험실은 더 좋은 장비나

세세한 과정을 통해 정밀도를 높입니다.

이러한 발전은 값이 비싸기 때문에,
관리자들은 모든 계획에 대한

인정할 수 있는 불확실성이 무엇인지를
판단해야만 합니다.

하지만 정밀도에 대한 투자는

우리들을 이전에 가능했던 것보다
더 높은곳으로 데려갈 수 있는데

심지어는 화성까지 도달할 수 있습니다.

당신은 NASA가 자신들의 탐사선이
다른 행성 어디에 착륙하게 될 것인지

정확히 모른다는 것에 놀랄 것입니다.

탐사선이 어디에 착륙할지 예측하는 건
광범위한 계산을 요구하는데

이는 정밀한 답을 항상 내는 것은 아닌
측정법에 의해 이루어집니다.

화성의 대기의 농도는
고도에 따라 어떻게 변화할까요?

어떤 각도에서 탐사선이 대기를
통과하게 될까요?

어느 속도에서 탐사선이
화성의 입구에 들어가게 될까요?

컴퓨터 시뮬레이터들은 모든 변수들에
여러 값들을 합하고 대입하면서

수 천가지의 착륙
시나리오를 계산합니다.

모든 가능성에 영향을 주면서

컴퓨터는 타원 모양의 착륙 형태로

가능성 있는 장소를 추측합니다.

1976년에 화성 착륙선 바이킹의
타원형 착륙궤도는

뉴져지의 면적에 가까운
62 x 174 마일이였습니다.

이러한 제약과 함께

NASA는 흥미롭지만 위험한
착륙 지점들을 걸러야 했습니다.

그 때부터 화성의 대기에 대한
새로운 정보들이

우주선 공학을 발전시켜 왔습니다.

그리고 더 정확한 컴퓨터 시뮬레이선이
획기적으로 불확실성을 줄였습니다.

2012년에는 탐사선 큐리오시티의
타원형 착륙궤도는

가로로 4마일이고 세로로 12마일인데

이는 바이킹의 1/200의 면적입니다.

이는 NASA가 게일 크레이터에 있는
특정한 지점을 목표로 할 수 있게 했는데

게일 크레이터는 높은 관심에도 불구하고
착륙할 수 없던 지역이였습니다.

궁극적으로는 우리가 정확도를
얻으려고 노력하지만,

정밀도는 정확도를 성취하려는
우리의 확실성을 반영합니다.

이러한 두 가지의 원리를 생각하면서

우리는 별로 무언가를 쏘아올릴 수 있고

매번 그것들이 대기에 닿을 수 있다는
자신감을 가질 수 있습니다.