舍入誤差英文解釋翻譯、舍入誤差的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 round-off error; rounding error; rounding off error
【經】 round-off error
分詞翻譯:
入的英語翻譯:
agree with; enter; income; join
誤差的英語翻譯:
error
【計】 booboo; E; errors
【化】 deviation; error
【醫】 error
【經】 error
專業解析
舍入誤差(Rounding Error)的漢英詞典式詳解
一、術語定義與核心概念
舍入誤差(Rounding Error)指在數值計算中,因受限于存儲位數或顯示精度,将無限位或較高精度的數值近似表示為有限位數字時産生的誤差。其英文對應術語為Rounding Error 或Round-off Error。例如,将圓周率 π(3.1415926535...)舍入到小數點後兩位(3.14)時,産生的誤差為 0.0015926535...。
二、産生機制與數學表達
- 舍入規則:常用“四舍五入”原則(Round Half Up),即保留位後一位數字 ≥5 時進位。其他規則包括“向零舍入”“向下/向上取整”等。
- 數學本質:設真實值為 ( x ),舍入值為 ( hat{x} ),則舍入誤差定義為:
$$
delta = |x - hat{x}|
$$
在浮點數計算中(如IEEE 754标準),該誤差受尾數位數限制。
三、專業領域影響與示例
- 計算機科學:浮點數運算的累積誤差可導緻算法失效(如導彈軌迹計算)。
- 工程計算:有限元分析中,舍入誤差可能放大結構應力結果的偏差。
- 金融系統:利息計算時多次舍入可能引發資金結算差異(如0.005元/筆的誤差)。
四、權威學術定義參考
- 美國國家标準技術研究院(NIST):将舍入誤差描述為“因終止或近似十進制展開而産生的誤差”。
- IEEE 754浮點數标準:明确定義二進制浮點運算中的舍入方向與誤差邊界。
- 數值分析教材:強調其與截斷誤差(Truncation Error)的本質區别——後者源于離散化近似,前者源于有限精度表示。
參考文獻來源(真實可訪問的權威鍊接):
- Princeton University Computer Science: Round-off Errors
- NIST Engineering Statistics Handbook: Rounding Errors
- MIT OpenCourseWare: Financial Computing Risks
- NIST Digital Library: Round-off Error Definition
- IEEE Standard 754-2019 Documentation
網絡擴展解釋
舍入誤差是計算過程中因數值近似表示而産生的誤差。當用有限位數(如計算機存儲的小數位)表示無限精确的實數時,必須對超出位數的部分進行“舍入”或“截斷”,這種近似操作導緻的偏差稱為舍入誤差。
核心特點
-
來源
源于數值的有限表示(如計算機的浮點數系統)。例如,将圓周率π存儲為3.1416時,實際值與近似值的差即為舍入誤差。
-
常見場景
- 科學計算:大量連續運算會累積誤差,可能影響最終結果的可靠性。
- 金融計算:貨币單位四舍五入到分位時,多次操作可能産生微小偏差。
-
與截斷誤差的區别
截斷誤差是因算法步驟有限導緻的誤差(如泰勒展開截斷),而舍入誤差是數值表示本身的限制。
典型案例
- 計算機浮點數:單精度浮點數僅能表示約7位有效數字,雙精度約15位。例如,計算$1/3$時存儲為0.3333333,誤差為$0.000000033...$。
- 多次運算累積:若連續對0.0001累加10000次,理論上結果為1,但實際可能因舍入誤差出現微小偏差。
減少方法
- 增加有效位數:使用雙精度而非單精度。
- 調整計算順序:避免“大數吃小數”(如先加小數再加大數)。
- 選擇穩定算法:如矩陣運算中優先使用QR分解而非直接求逆。
公式示例
若真實值為$x$,舍入後的近似值為$hat{x}$,則絕對誤差為:
$$
Delta x = |x - hat{x}|
$$
相對誤差為:
$$
delta x = frac{Delta x}{|x|}
$$
理解舍入誤差對高精度計算(如航天軌道模拟、氣候模型)至關重要,需在設計算法時綜合考慮精度與效率。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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