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摘要? 用錯數(shù)解釋計算機的錯誤計算(一百二十七)中的計算錯誤的原因。
? ? ? ?從(一百二十七)知,?有四種形式:
四個??分別有1位、8位、8位、0位錯誤數(shù)字。
? ? ? ?下面用錯數(shù)解釋前面3個錯誤計算的由來。
(1)對于??來說,
??
? 而??
? 因此,
? 這樣,錯數(shù)為?
? 于是,計算機的輸出中可能有1位錯誤數(shù)字,也可能沒有。事實是有1位。
(2)對于???與?
?來說,由于其中的?
?與?
?會發(fā)生相減相消,并且這時,
?的表示誤差對結果的影響程度要遠小于相減相消對結果的影響程度,所以我們只考慮相減相消所引起的誤差。
? ? ? ? 令??
? 現(xiàn)在討論?
?的錯數(shù)。由于??
? 因此,
? 而?
?仍然不變,亦為?
? 再由?
?知,
? 于是,
?的錯數(shù)為
? 這樣,若
?有誤差,那么執(zhí)行?
?運算后,結果也不會額外產(chǎn)生錯誤數(shù)字(甚至可能減少1位錯誤數(shù)字)。?也就是說,
?原來有幾位錯誤數(shù)字,那么50%的概率?
?還有幾位錯誤數(shù)字。
? ? ? ?那么??的輸出有幾位錯誤數(shù)字呢?相減相消“相消”了幾位數(shù)字?被減數(shù)原來是1,1位整數(shù);現(xiàn)在的結果變成 “-7” 位整數(shù)。那么自然少了?
?位數(shù)字。這樣,
?50%的概率也有 8位錯誤數(shù)字,而另外50%的可能性是含有7位錯誤數(shù)字。事實上,最終結果是含有8位錯誤數(shù)字。
? ? ? ? 點評:像??這么簡單的函數(shù),居然產(chǎn)生了錯誤數(shù)字;其最后1位數(shù)字不正確,居然有著50%的概率。
參考文獻
[1]?Ward Cheney, David Kincaid. Numerical Mathematics and Computing. 6th Ed. CA: Thomson Higher Education, 2008, p, 37