- •В наведеному прикладі
- •Вірні значущі цифри.
- •Похибки суми та різниці
- •Похибка добутку
- •Похибки частки та число вірних знаків частки.
- •Похибки степеня та кореня.
- •Правила підрахування цифр.
- •Розрахунок похибок функцій багатьох змінних.
- •Визначення допустимої похибки аргументів по допустимій похибці функцій.
- •Точність представлення чисел в Комп'ютері
- •Форми представлення 2-их чисел в еоп
- •Похибки представлення чисел.
- •Стійкість, коректність та збіжність.
- •Числове інтегрування
- •Формула прямокутників
- •Формула трапеції
- •Формула сімпсона
- •Похибки
- •Теорема Больцано-Коші
- •Алгоритми відділення коренів рівняння
- •Алгоритми уточнення коренів.
- •1)Алгоритм уточнення кореня методом половинного ділення.
- •Програма методу перебору
- •Алгоритм уточнення кореня рівняння методом половинного ділення
- •Алгоритм уточнення кореня методом хорд
- •Mетод дотичних
- •Метод ітерацій (метод послідовних наближень)
- •Числові методи розв’язування систем лінійних рівнянь
- •Алгоритм
- •Алгоритм для системи нормального вигляду
- •Метод ітерації
- •Метод ітерацій Зейделя (ітерації)
- •Оптимізація
- •Алгоритми наближення функції
- •Інтерполяційний багаточлен Лангранжа
- •Коефіцієнти Лангранжа які задовільняють умовам:
- •Блок-схема алгоритму
- •Апромаксимація. Метод найменших квадратів
Точність представлення чисел в Комп'ютері
Машинне представлення чисел
відрізняють від точного представлення
чисел. Представлення деякого числа а в
розрядній сітці машини - це сукупність
0 і 1.точно переводяться в двійкову
систему числення цілі числа. При
переведенні дробової частини в двійкову
с.ч. в багатьох випадках отримується
нескінчений періодичний або неперіодичний
дріб. Крім цього в машинному представленні
можуть бути точно зображені числа кратні
2. Отже, деяке число х в
двійковій с.ч.
запишеться так:
Коефіцієнт
це 0 або 1. Т. ч.
через обмеженість розрядної сітки
приведені вище, причини числа
представляються в розрядній сітці
Комп’ютера наближено.
Для характеристики точності представлення
чисел використовують абсолютної та
відповідної похибки.
Нехай точне значення деякого числа
= а, а його
машинне представлення [а],
тоді абсолютна похибка![]()
Розглянемо форму представлення
чисел з фіксованою комою.
Нехай кома фіксується перед старшим
розрядом ._ _ _ _ _ За
означенням, абсолютна похибка представлення
чисел у цьому випадку = половині молодшого
розряду -
значення молодшого розряду, а похибка
n
вона є постійною
відома похибка
буде залежати від величини числа а в
комп’ютері бо воно може приймати max
і min
значення
а max:![]()
а min:![]()
Тоді відносна похибка повинна змінюватись в межах
,
(1)
(2 )
Отже, відносна похибка залежить від величини числа і коливається від значення (1) для великих чисел (2) для малих чисел і може 100%
Розглянемо представлення у
формі з плаваючою крапкою
(А-мантиса)
Абсолютна похибка
(А-абсолютна похибка
мантиси). Оскільки мантиса
має вигляд О _ _ _ ……, то
Отже, абсолютна похибка
залежати від порядку!!! Оскільки порядок
це ціле число, то його
![]()
Видно, що min
значення абсолютної похибки
при найбільшому від’ємному значенні
порядку, тобто
Відносна похибка
![]()
буде залежати від величини мантиси.Мантиса
в нормалізованому вигляді приймає
і
(0.11111......) . Тоді
;
; Отже
визначається
кількістю розрядів мантиси і не залежить
від порядку числа.
Форми представлення 2-их чисел в еоп
З фіксованою комою, та з "плаваючою"
Нехай в розрядній сітці необхідно розмістити 2-е число, що містить цілу та дробову частину. Якщо для розміщення цілої частини числа відводиться k- комірок n- розрядної сітки то, без врахування знаку ,для розміщення дробової частини залишиться (n-k) вільних комірок. Така форма представлення двійкових чисел називається формою з фіксованою комою.
Якщо кількість розрядів в
дробовій частині числа, що розміщується
> за (n-k),
то деякі молодші розряди будуть за
межами розрядної сітки і обчислювальні
пристрої не сприймуть отже будь-яке
2-ове число менше за 0,0...1 сприймається
за нульове і (n-k)
нулі називається "машинним"
нулем. В результаті відкидання
молодших розрядів дробові числа,
розташованих за межами розрядної
сітки, виникає
похибка представлення
Показникові форма чи форма з "плаваючою" комою
застосовується для розширення діапазону та зменшення видимості похибки представлення чисел в обчислювальних пристроях.
--
порядок.
Дріб
![]()
Мантиса в нормалізованому вигляді (тобто в старшому розряді мантиси немає нуля).
Якщо після виконання арифметичних операцій результат виявляється не нормалізованим, то перед занесенням числа в пам'ять відбувається його нормалізація, тобто
зазвичай мантиси наліво на відповідну кількість розрядів та зменшення порядку числа на від
повідне число одиниць .
Наприклад, нормальний
вигляд числа 1110110,011 є 0,1110110011*10![]()
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
10111 |
Знак порядку |
Знак мантиси К- мантиса (n-k)- код порядку
Наприклад, якщо довжина розрядної сітки n=16, а число розрядів, що відводять під мантису k=10.
|
Форма представлення |
|
|||
|
фіксована |
“плаваюча” |
|||
|
Границя |
нижня |
верхня |
нижня |
верхня |
|
Діапазон Чисел |
|
|
|
|
|
Діапазон зміни
відносних похибок
|
|
|
|
|
Отже, діапазон представлення чисел з фіксованою комою складає 16 двійкових розрядів, а в формі з "плаваючою" комою - 127 розрядів.
Максимально відома похибка 100% для фіксовано і 0.1% для"плаваючих".
Мат. співпроцесори, а тепер вбудовані
