Назовите ошибки оценивания эффект допплера

Эффект Доплера – важнейшее явление в физике волн. Прежде чем перейти напрямую к сути вопроса, немного вводной теории.

Колебание – в той или иной степени повторяющийся процесс изменения состояния системы около положения равновесия. Волна — это колебание, которое способно удаляться от места своего возникновения, распространяясь в среде. Волны характеризуются амплитудой, длиной и частотой. Звук, который мы слышим — это волна, т.е. механические колебания частиц воздуха, распространяющиеся от источника звука.

Вооружившись сведениями о волнах, перейдем к эффекту Доплера. А если хотите узнать больше о колебаниях, волнах и резонансе — добро пожаловать в отдельную статью нашего блога.

Суть эффекта Доплера

Самый популярный и простой пример, объясняющий суть эффекта Доплера – неподвижный наблюдатель и машина с сиреной. Допустим, вы стоите на остановке. К вам по улице движется карета скорой помощи со включенной сиреной. Частота звука, которую вы будете слышать по мере приближения машины, не одинакова.

Сначала звук будет более высокой частоты, когда машина поравняется с остановкой. Вы услышите истинную частоту звука сирены, а по мере удаления частота звука будет понижаться. Это и есть эффект Доплера.

Частота и длина волны излучения, воспринимаемого наблюдателем, изменяется вследствие движения источника излучения.

Если у Кэпа спросят, кто открыл эффект Доплера, он не задумываясь ответит, что это сделал Доплер. И будет прав. Данное явление, теоретически обоснованное в 1842 году австрийским физиком Кристианом Доплером, было впоследствии названо его именем. Сам Доплер вывел свою теорию, наблюдая за кругами на воде и предположив, что наблюдения можно обобщить для всех волн. Экспериментально подтвердить эффект Доплера для звука и света удалось позднее.

Выше мы рассмотрели пример Эффект Доплера для звуковых волн. Однако эффект Доплера справедлив не только для звука. Различают:

• Акустический эффект Доплера;
• Оптический эффект Доплера;
• Эффект Доплера для электромагнитных волн;
• Релятивистский эффект Доплера.

Именно эксперименты со звуковыми волнами помогли дать первое экспериментальное подтверждение этому эффекту.

Экспериментальное подтверждение эффекта Доплера

Подтверждением правильности рассуждений Кристиана Доплера связано с одним из интересных и необычных физических экспериментов. В 1845 году метеоролог из Голландии Христиан Баллот взял мощный локомотив и оркестр, состоящий из музыкантов с абсолютным слухом. Часть музыкантов – это были трубачи – ехали на открытой площадке поезда и постоянно тянули одну и ту же ноту. Допустим, это была ля второй октавы.

Другие музыканты находились на станции и слушали, что играют их коллеги. Абсолютный слух всех участников эксперимента сводил вероятность ошибки к минимуму. Эксперимент длился два дня, все устали, было сожжено много угля, но результаты того стоили. Оказалось, что высота звука действительно зависит от относительной скорости источника или наблюдателя (слушателя).

Применение эффекта Доплера

Одно из наиболее широко известных применений – определение скорости движения объектов при помощи датчиков скорости. Радиосигналы, посылаемые радаром, отражаются от машин и возвращаются обратно. При этом, смещение частоты, с которой сигналы возвращаются, имеет непосредственную связь со скоростью машины. Сопоставляя скорость и изменение частоты, можно вычислять скорость.

Эффект Доплера широко применяется в медицине. На нем основано действие приборов ультразвуковой диагностики. Существует отдельная методика в УЗИ, называемая доплерографией.

Эффект Доплера также используют в оптике, акустике, радиоэлектронике, астрономии, радиолокации.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Открытие эффекта Доплера сыграло важную роль в ходе становления современной физики. Одно из подтверждений теории Большого взрыва основывается на этом эффекте. Как связаны эффект Доплера и Большой взрыв? Согласно теории Большого взрыва, Вселенная расширяется.

При наблюдении удаленных галактик наблюдается красное смещение – сдвиг спектральных линий в красную сторону спектра. Объясняя красное смещение при помощи эффекта Доплера, можно сделать вывод, согласующийся с теорией: галактики удаляются друг от друга, Вселенная расширяется.

Формула для эффекта Доплера

Когда теорию эффекта Доплера подвергали критике, одним из аргументов оппонентов ученого был факт, что теория помещалась всего на восьми листах, а вывод формулы эффекта Доплера не содержал громоздких математических выкладок. На наш взгляд, это только плюс!

Пусть u – скорость приемника относительно среды, v – скорость источника волн относительно среды, с  — скорость распространения волн в среде, w0 — частота волн источника. Тогда формула эффекта Доплера в самом общем случае будет выглядеть так:

Здесь w – частота, которую будет фиксировать приемник.

Релятивистский эффект Доплера

В отличие от классического эффекта Доплера при распространении электромагнитных волн в вакууме для расчета эффекта Доплера следует применять СТО и учитывать релятивистское замедление времени. Пусть света – с, v – скорость источника относительно приемника, тета – угол между направлением на источник и вектором скорости, связанным с системой отсчета приемника. Тогда формула для релятивистского эффекта Доплера будет иметь вид:

Сегодня мы рассказали о важнейшем эффекте нашего мира – эффекте Доплера. Хотите научиться решать задачи на эффект Доплера быстро и легко? Спросите у специалистов студенческого сервиса, и они охотно поделятся своим опытом! А в конце — еще немного про теорию Большого взрыва и эффект Доплера.

Когнитивные искажения — это систематические ошибки в мышлении или паттерны отклонений в суждениях, которые происходят в определённых ситуациях. Существование большинства из этих когнитивных искажений было доказано в психологических экспериментах.

Когнитивные искажения являются примером эволюционно сложившегося ментального поведения. Некоторые из них выполняют адаптивную функцию, поскольку они способствуют более эффективным действиям или более быстрым решениям. Другие, по-видимому, происходят из отсутствия соответствующих навыков мышления, или из-за неуместного применения навыков, бывших адаптивными в других условиях.

Принятие решений и искажения, связанные с поведением

• Эффект повального увлечения – тенденция делать (или верить в) вещи, потому что много других людей делают это (или верят в это). Относится к групповому мышлению, стадному поведению и маниям.
• Ошибка, связанная с частными примерами – игнорирование доступных статистических данных, в пользу частных случаев.
• Слепое пятно в отношении когнитивных искажений – тенденция не компенсировать свои собственные когнитивные искажения.
• Искажение в восприятии сделанного выбора – тенденция помнить свои выборы как более правильные, чем они были на самом деле.
• Систематическая ошибка, связанная с подтверждением – тенденция искать или интерпретировать информацию таким образом, чтобы подтвердить имевшиеся заранее концепции.
• Систематическая ошибка согласованности – тенденция проверять гипотезы исключительно путём прямого тестирования, вместо того, чтобы тестировать возможные альтернативные гипотезы.
• Эффект контраста – усиление или преуменьшение значения одного измерения, когда оно сравнивается с недавно наблюдавшимся контрастным объектом. Например, смерть одного человека может показаться незначительной в сравнении со смертью миллионов людей в лагерях.
• Профессиональная деформация – тенденция смотреть на вещи согласно правилам, общепринятым для своей профессии, отбрасывая более общую точку зрения.
• Систематическая ошибка различения – тенденция воспринимать два варианта как более различные, когда они реализуются одновременно, чем когда они реализуются по отдельности.
• Эффект вклада – тот факт, что люди часто хотят продать некий объект гораздо дороже, чем они готовы заплатить, чтобы приобрести его.
• Отвращение к крайним решениям – тенденция избегать экстремальных решений, выбирая промежуточные.
• Эффект фокусировки – ошибка в предсказаниях, возникающая, когда люди уделяют слишком много внимания какому-то одному аспекту явления; вызывает ошибки в правильном предсказании полезности будущего исхода. Например, концентрация внимания на том, кто виноват в возможной ядерной войне, отвлекает внимание оттого, что пострадают в ней все.
• Эффект узких рамок – использование слишком узкого подхода или описания ситуации или проблемы.
• Эффект воздействия рамок – различные выводы в зависимости от того, как данные представлены.
• Гиперболический уровень дискаунта – тенденция людей значительно тем больше предпочитать более близкие во времени выплаты относительно выплат в более отдаленном будущем, чем ближе обе выплаты к настоящему времени.
• Иллюзия контроля – тенденция людей верить, что они могут контролировать или, по крайней мере, влиять на результаты событий, на которые они на самом деле влиять не могут.
• Переоценка воздействия – тенденция людей переоценивать длительность или интенсивность воздействия некого события на их будущие переживания.
• Уклон в сторону поиска информации – тенденция искать информацию даже тогда, когда она не влияет на действия.
• Иррациональное усиление – тенденция принимать иррациональные решения, основанные на прошлых рациональных решениях, или оправдание уже совершённых действий. Проявляется, например, на аукционах, когда вещь покупается выше её стоимости.
• Отвращение к потере – отрицательная полезность, связываемая с потерей объекта, оказывается больше, чем полезность, связанная с приобретением его.
• Эффект знакомства с объектом – тенденция людей выражать необоснованную симпатию к некому объекту только потому, что они знакомы с ним.
• Эффект морального доверия – человек, относительно которого известно, что у него нет предубеждений, имеет в будущем большие шансы проявить предубеждения. Иначе говоря, если все (в том числе он сам) считают человека безгрешным, то у него возникает иллюзия, что его любое действие также будет безгрешным.
• Потребность в завершении – потребность достигнуть завершения в важном вопросе, получить ответ и избежать чувства сомнений и неуверенности. Текущие обстоятельства (время или социальное давление) могут усилить этот источник ошибок.
• Потребность в противоречии – более быстрое распространение более сенсационных, цепляющих за больные темы или возбуждающих дух противоречия сообщений в открытой печати. А.Гор утверждает, что только несколько процентов научных публикаций отвергают глобальное потепление, но более 50 % публикаций в прессе, рассчитанной на широкую публику, отвергают его.
• Отрицание вероятности – тенденция полностью отвергать вероятностную проблематику при принятии решений в условиях неопределённости.
• Недооценка бездействия – тенденция оценивать вредоносные действия как худшие и менее моральные, чем в равной степени преступное бездействие.
• Отклонение в сторону результата – тенденция судить о решениях по их окончательным результатам, вместо того, чтобы оценивать качество решений по обстоятельствам того момента времени, когда оно было принято. («Победителей не судят».)
• Ошибка при планировании – тенденция недооценивать время выполнения задач.
• Рационализация после покупки – тенденция убеждать себя с помощью рациональных аргументов, что покупка стоила своих денег.
• Эффект псевдоуверенности – тенденция принимать решения, избегающие риска, если ожидаемый результат позитивный, однако принимать рискованные решения, чтобы избежать негативного исхода.
• Сопротивление – потребность делать нечто противоположное тому, что некто побуждает вас делать, из-за потребности противостоять кажущимся попыткам ограничить вашу свободу выбора.
• Селективное восприятие – тенденция, состоящая в том, что ожидания влияют на восприятие.
• Отклонение в сторону статуса кво – тенденция людей желать, чтобы вещи оставались приблизительно теми же самыми.
• Предпочтение целостных объектов – потребность закончить данную часть задачи. Ярко проявляется в том, что людям свойственно есть больше, когда предлагаются большие порции еды, чем брать много маленьких порций
• Эффект фон Ресторфа – склонность людей лучше запоминать отдельно стоящие выдающиеся объекты. Называемый иначе эффект изоляции, эффект человеческой памяти, когда объект, выделяющийся из ряда сходных однородных объектов, запоминается лучше других.
• Предпочтение нулевого риска – предпочтение уменьшить какой-то один маленький риск до нуля тому, чтобы значительно уменьшить другой, больший риск. Например, люди предпочли бы уменьшить вероятность террористических актов до нуля тому, чтобы резко снизилась аварийность на дорогах, даже если бы второй эффект давал бы больше сохранённых жизней.

Искажения, связанные с вероятностями и верованиями

Многие из этих когнитивных искажений часто исследуются в связи с тем, как они влияют на бизнес и как они влияют на экспериментальные исследования.

• Когнитивное искажение в условиях неоднозначности – избегание вариантов действий, в которых отсутствующая информация делает вероятность «неизвестной».
• Эффект привязки (или эффект якоря)– особенность принятия численных решений человеком, вызывающая иррациональные смещения ответов в сторону числа, попавшего в сознание перед принятием решения. Эффект якоря известен управляющим многих магазинов: они знают, что положив дорогостоящий предмет (например, сумочку за $10.000) рядом с более дешевым, но дорогим для своей категории (например, брелоком за $200), они увеличат продажи последнего. $10.000 в данном примере являются якорем, относительно которого брелок кажется дешевым.
• Отклонение, связанное со вниманием – пренебрежение релевантной информацией при суждении о корреляции или ассоциации.
• Эвристика доступности – оценка как более вероятного того, что более доступно в памяти, то есть уклонение в сторону более яркого, необычного или эмоционально заряженного.
• Каскад доступной информации – самоусиливающийся процесс, в ходе которого коллективная вера во что-то становится всё более убедительной за счёт нарастающего повторения в публичном дискурсе («повторите нечто достаточно долго и это станет правдой»).
• Иллюзия кластеризации – тенденция видеть паттерны там, где их на самом деле нет.
• Ошибка полноты распределения – тенденция верить, что чем ближе среднее значение к заданному, тем уже́ распределение набора данных.
• Ошибка совпадений – тенденция полагать, что, более специальные случаи являются более вероятными, чем более частными.
• Ошибка игрока – тенденция полагать, что отдельные случайные события испытывают влияние предыдущих случайных событий. Например, в случае с подбрасыванием монеты много раз подряд вполне может произойти такая ситуация, что выпадет 10 «решек» подряд. Если монета «нормальная», то для многих людей кажется очевидным, что при следующем броске вероятность выпадения орла будет больше. Тем не менее такой вывод является ошибочным. Вероятность выпадения следующего орла или решки по-прежнему остаётся 1/2.
• Хоторнский эффект – феномен, состоящий в том, что люди, наблюдаемые в ходе исследования, временно изменяют своё поведение или производительность. Пример: Повышение производительности труда на заводе, когда приезжает комиссия.
• Эффект знания задним числом – иногда называется «Я так и знал, что так будет» — склонность воспринимать прошлые события предсказуемыми.
• Иллюзия корреляции – ошибочная вера в взаимосвязь определённых действий и результатов.
• Ошибочность, связанная с играми – анализ проблем, связанных с выпадением шансов, с помощью узкого набора игр.
• Эффект ожидания наблюдателя – этот эффект возникает, когда исследователь ожидает определённого результата и бессознательно манипулирует ходом эксперимента или неправильно интерпретирует данные, чтобы обнаружить этот результат (см также эффект ожиданий субъекта).
• Отклонение, связанное с оптимизмом – тенденция систематически переоценивать и быть сверхоптимистичным относительно шансов успеха планируемых действий.
• Эффект сверхуверенности – тенденция переоценивать свои собственные способности.
• Отклонение в сторону позитивного исхода – тенденция переоценивать при предсказании вероятность хороших вещей.
• Эффект первенства – тенденция переоценивать изначальные события более, чем последующие события.
• Эффект недавнего – тенденция оценивать значение недавних событий выше, чем более ранних событий.
• Недооценка возвращения величины к среднему значению – тенденция ожидать, что экстраординарное поведение системы продолжится.
• Эффект воспоминаний – эффект, состоящий в том, что люди помнят больше событий из своей молодости, чем из других жизненных периодов.
• Приукрашивание прошлого – тенденция оценивать прошлые события более позитивно, чем они воспринимались в тот момент, когда на самом деле происходили.
• Искажение, связанное с селекцией – искажение в экспериментальных данных, которое связано с тем, каким образом данные были собраны.
• Стереотипизация — ожидание от члена группы определённых характеристик, без знания никакой дополнительной информации о его индивидуальности.
• Эффект субаддитивности – тенденция оценивать вероятность целого в качестве меньшей, чем вероятности составляющих его частей.
• Субъективное придание значимости – восприятие чего-либо, как истинного, если верования субъекта требуют, чтобы это было истинным. Сюда также входит восприятие совпадений как взаимосвязи.
• Эффект телескопа – этот эффект состоит в том, что недавние события кажутся более отдалёнными, а более дальние события – более близкими во времени.
• Ошибочность в духе меткого стрелка из Техаса – выбор или подстройка гипотезы после того, как данные собраны, что делает невозможным проверить гипотезу честно.

Социальные искажения

Большинство из этих искажения связаны с ошибками атрибуции.

• Искажение в оценке роли субъекта действия – тенденция при объяснении поведения других людей чрезмерно подчёркивать влияние их профессиональных качеств и недооценивать влияние ситуации (см. также фундаментальная ошибка атрибуции). Однако парой к этому искажению является противоположная тенденция при оценке собственных поступков, при которой люди переоценивают влияния на них ситуации и недооценивают влияние своих собственных качеств.
• Эффект Даннинга-Крюгера – когнитивное искажение, которое заключается в том, что «люди, имеющие низкий уровень квалификации, делают ошибочные выводы и принимают неудачные решения, но не способны осознавать свои ошибки в силу своего низкого уровня квалификации». Это приводит к возникновению у них завышенных представлений о собственных способностях, в то время как действительно высококвалифицированные люди, наоборот, склонны занижать свои способности и страдать недостаточной уверенностью в своих силах, считая других более компетентными. Таким образом, менее компетентные люди в целом имеют более высокое мнение о собственных способностях, чем это свойственно людям компетентным, которые к тому же склонны предполагать, что окружающие оценивают их способности так же низко, как и они сами.
• Эффект эгоцентричности – он имеет место, когда люди считают себя более ответственными за результат неких коллективных действий, чем это находит внешний наблюдатель.
• Эффект Барнума (или Эффект Форера) – тенденция высоко оценивать точность описаний своей личности, как если бы они были нарочно выкованы специально для них, но которые в действительности являются достаточно общими, чтобы их можно было приложить к очень большому числу людей. Например, гороскопы.
• Эффект фальшивого консенсуса – тенденция людей переоценивать ту степень, в которой другие люди соглашаются с ними.
• Фундаментальная ошибка атрибуции – тенденция людей переоценивать объяснения поведения других людей, основанные на их личностных качествах, и в то же время недооценивать роль и силу ситуационных влияний на то же самое поведение.
• Эффект ореола – имеет место при восприятии одного человека другим и состоит в том, что позитивные и негативные черты человека «перетекают», с точки зрения воспринимающего, из одной области его личности в другую.
• Стадный инстинкт – распространённая тенденция принимать мнения и следовать за поведением большинства, чтобы чувствовать себя в безопасности и избегать конфликтов.
• Иллюзия ассиметричной проницательности – человеку кажется, что его знание о своих близких превосходит их знание о нём.
• Иллюзия прозрачности – люди переоценивают способность других понимать их, и они также переоценивают свою способность понимать других.
• Искажение в пользу своей группы – тенденция людей отдавать предпочтение тем, кого они считают членом своей собственной группы.
• Феномен «справедливого мира» — тенденция людей верить, что мир «справедлив» и, следовательно, люди получают «то, что они заслуживают», в соответствии со своими личными качествами и поступками: хорошие люди награждаются, а плохие — наказываются.
• Эффект озера Вобегон – человеческая тенденция распространять льстивые верования о себе и считать себя выше среднего.
• Искажение в связи с формулировкой закона – эта форма культурного искажения связана с тем, что запись некого закона в виде математической формулы создаёт иллюзию его реального существования.
• Искажение в оценке гомогенности членов другой группы – люди воспринимают членов своей группы как относительно более разнообразных, чем члены других групп.
• Искажение в связи с проекцией – тенденция бессознательно полагать, что другие люди разделяют те же, что и субъект, мысли, верования, ценности и позиции.
• Искажение в собственную пользу – тенденция признавать большую ответственность за успехи, чем за поражения. Это может проявляться также как тенденция людей преподносить двусмысленную информацию благоприятным для себя образом.
• Самосбывающиеся пророчества — тенденция вовлекаться в те виды деятельности, которые приведут к результатам, которые (сознательно или нет) подтвердят наши верования.
• Оправдание системы – тенденция защищать и поддерживать статус кво, то есть тенденция предпочитать существующие социальное, политическое и экономическое устройство, и отрицать перемены даже ценой пожертвования индивидуальных и коллективных интересов.
• Искажение при предписании черт характера – тенденция людей воспринимать себя как относительно изменчивых в отношении личных качеств, поведения и настроения, одновременно воспринимая других как гораздо более предсказуемых.
• Эффект первого впечатления — влияние мнения о человеке, которое сформировалось у субъекта в первые минуты при первой встрече, на дальнейшую оценку деятельности и личности этого человека. Причисляют также к ряду ошибок, часто совершаемых исследователями при использовании метода наблюдения наряду с эффектом ореола и другими.

Данная статья была опубликована на сайте «Психологос».