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Diferença entre Acurácia e Precisão

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Diferença entre Acurácia e Precisão

 

A acurácia posicional constitui um dos elementos de qualidade padronizados na ISO 19.157 que especifica como deve ser realizada e registrada a avaliação das características geométricas e posicionais dos dados geográficos.

Entretanto, para a avaliação da qualidade posicional, vem sendo utilizados diversos termos, destacando-se acurácia, exatidão e precisão, algumas vezes por motivos de tradução idiomática, levando a interpretações equivocadas. Faz-se necessário diferenciar os conceitos de precisão e acurácia, sendo este último sinônimo de exatidão [1].

 

Acurácia (ou Exatidão) versus Precisão

A acurácia (ou exatidão) apresenta o grau com que a informação espacial está registrada em sua verdadeira posição, com relação a um referencial terrestre e com referência às outras informações adjacentes [2].

Já a precisão é definida como o grau de concordância de uma série de medidas feitas sobre condições similares, traduzido pelo desvio-padrão das observações.

Vale salientar que a acurácia está relacionada tanto a efeitos aleatórios quanto sistemáticos e diz respeito à dispersão de valores em relação ao valor exato da observação, enquanto a precisão está relacionada somente a efeitos aleatórios e diz respeito à dispersão de valores em relação à média das observações.

Ou seja:

  • ACURÁCIA envolve os erros sistemáticos e aleatórios
  • PRECISÃO envolve apenas erros aleatórios.

 

Interpretação matemática da Acurácia e Precisão

A acurácia pode ser traduzida em termos dos seguintes parâmetros: tendência e precisão [1].

A Tendência é calculada como a diferença entre a média das observações e o valor conhecido (ou esperado) e a Precisão consiste no desvio-padrão dessas observações.

A medida de acurácia proposta por Gauss é conhecida como Erro Médio Quadrático ou em inglês Mean Square Error (MSE), onde σ²  representa a dispersão das medidas (variância ou incertezas) em relação a média das observações e b representa a tendência, bias ou vício do estimador. Em outras palavras, o σ significa os erros aleatórios e b traduz os erros sistemáticos.

Para grandes amostras, o MSE se aproxima do erro médio quadrático, onde ε corresponde à diferença de uma observação medida em relação a um valor de referência conhecida e de acurácia comprovada (equação 1).

(1)   \begin{equation*}  \epsilon =z_o-z_r \end{equation*}

A tendência b e precisão σ podem ser calculadas pelas equações 2 e 3 [3], sendo o valor da Raiz quadrada do Erro Médio quadrático, em inglês, Root Mean Square Error (RMSE), é dado pela equção 4.

(2)   \begin{equation*}  b = \frac{\sum_{i=1}^{N}{\epsilon_i}} {N} \end{equation*}

(3)   \begin{equation*}  \sigma = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{N}{(\epsilon_i - b)^2}}{N}} \end{equation*}

(4)   \begin{equation*}  RMSE = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{N}{\epsilon_i ^2}}{N}} \end{equation*}

A figura abaixo sintetiza a diferença entre Acurácia (ou exatidão) e Precisão:

Acurácia versus Precisão
Acurácia versus Precisão

 

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Referências:

[1] MONICO, João Francisco Galera, DAL POZ, Aluir Porfírio, GALO, Maurício, DOS SANTOS, Marcelo Carvalho, & OLIVEIRA, Leonardo Castro de. (2009) ‘Acurácia e precisão: revendo os conceitos de forma acurada’, Boletim de Ciências Geodésicas, 15 (3).

[2] CELESTINO, V. S. & PHILIPS, J. W. (2016) ‘Avaliação altimétrica SRTM e ASTER GDEM em áreas de relevos diferenciados’, Revista Brasileira de Cartografia, 68, pp. 15 – 42.

[3] FRANÇA, Leandro Luiz Silva de; PENHA, Alex de Lima Teodoro da; CARVALHO, João Alberto Batista de. Comparison between Absolute and Relative positional accuracy assessment-a case study applied to Digital Elevation Models. Boletim de Ciências Geodésicas, v. 25, 2019.

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