Sampelointi

Sampelointi on prosessi, jossa pienempi osa suuremmasta kokonaisuudesta valitaan tai mitataan siten, että näyte edustaa kokonaisuutta. Sen tavoitteena on mahdollistaa päätelmien tekeminen, mittausten tallentaminen ja analysointi ilman koko populaation käsittelyä.

Tilastollinen sampelointi tarkoittaa suunniteltua otantaa, jonka avulla voidaan luotettavasti estimioida populaation ominaisuuksia. Käytettyjä menetelmiä ovat satunnainen otanta, systemaattinen otanta, kerrospohjainen otanta (stratified sampling) sekä klusteroitunut otanta (cluster sampling). Otoskoon määrittäminen sekä otoksen edustavuus ovat keskeisiä suunnittelutekijöitä; virheet ja mahdolliset systemaattiset vinoumat arvioidaan ennen analyysia.

Sampelointi digitaalisessa signaalissa tarkoittaa jatkuvan signaalin muuttamista diskreetiksi ottamalla näytteitä säännöllisin aikavälein. Nyquistin teoreeman mukaan näytteenottotaajuuden on oltava vähintään kaksinkertainen signaalin suurimmasta taajuudesta, jotta signaali voidaan rekonstruoida häviöttä. Ennen näytteenottoa käytetään usein anti-aliasing -suodatinta rajamaan korkeita taajuuksia, ja seuraavaksi määritellään kvantisaatio (kvantisaatiovirheet) ja bittisyvyys.

Käyttökohteita ovat tilastolliset tutkimukset ja mielipidetutkimukset, laadunvalvonta sekä digitaalinen tallennus ja signaalin käsittely, kuten ääni- ja kuvasignaalien tallennus. Keskeisiä käsitteitä ovat populaatio, otos, estimointi sekä virheet kuten otosvaiheiden tuomat poikkeamat ja konfidenssiväli. Sampeloinnin suunnittelu ja toteutus vaikuttavat huomattavasti tutkimuksen luotettavuuteen ja resurssien käyttöön.