單精度英文解釋翻譯、單精度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 single precision

分詞翻譯：

單的英語翻譯：

odd; single
【醫】 azygos; mon-; mono-; uni-

精度的英語翻譯：

precision
【計】 precision
【化】 accuracy

專業解析

在計算機科學和數值計算領域，"單精度"（Single Precision）指一種占用32位（4字節）存儲空間的浮點數表示格式，遵循IEEE 754标準。其核心特點與含義如下：

一、定義與存儲結構

單精度浮點數使用32位二進制表示一個實數，結構分為三部分：

符號位（1位）：表示正負（0為正，1為負）。
指數位（8位）：采用偏移碼（Excess-127），實際指數範圍為 -126 至 127。
尾數位（23位）：隱含最高位為1，實際精度為24位（科學計數法中的有效數字）。

數學表達式為： $$ (-1)^{text{sign}} times (1 + text{尾數}) times 2^{text{指數} - 127} $$

二、數值範圍與精度

範圍：約 $pm 3.4 times 10^{38}$（最大絕對值）。
最小絕對值：約 $1.4 times 10^{-45}$（非規範數）。
精度：提供約6-9位有效十進制數字，例如 $0.123456789$ 可能存儲為 $0.1234567$（第8位後舍入）。

三、應用場景

圖形處理：GPU 計算中廣泛使用單精度（如 OpenGL、DirectX 着色器），平衡性能與内存占用。
科學模拟：對内存敏感且精度要求適中的場景（如流體動力學初步計算）。
嵌入式系統：資源受限設備（微控制器）優先選擇單精度以節省存儲空間。

四、與雙精度的對比

特性	單精度（32位）	雙精度（64位）
精度	~7 位十進制	~15 位十進制
指數範圍	$pm 10^{38}$	$pm 10^{308}$
内存占用	4 字節	8 字節
適用場景	實時渲染、通用計算	高精度金融、科學計算

五、編程語言中的實現

C/C++：float 類型（如 float x = 3.14f;）。
Java：float 關鍵字（需後綴 f）。
Python：numpy.float32（NumPy 庫）。
MATLAB：single 函數轉換雙精度為單精度。

權威參考來源

IEEE 754 标準文檔
IEEE Computer Society, IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic, IEEE Std 754-2019.

IEEE Xplore（需訂閱訪問）。

Intel® 架構手冊
Intel Corporation, Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals, Section 4.8.1 "Floating-Point Data Types".

Intel 官方文檔。

Microsoft 數據類型文檔
Microsoft Learn, Data Type Ranges (C++).

Microsoft Docs。

Oracle Java 規範
Oracle, Primitive Data Types (The Java™ Tutorials).

Oracle Java Docs。

網絡擴展解釋

單精度（Single Precision）是計算機中表示實數的一種浮點數格式，遵循IEEE 754标準。它占用32位（4字節）存儲空間，主要用于平衡數值範圍和精度需求，同時節省内存和計算資源。

核心結構

符號位（1位）
表示數值正負，0為正，1為負。
指數位（8位）
采用偏移碼（偏移量127），控制數值範圍。單精度可表示約$10^{-38}$到$10^{38}$的數值。
尾數位（23位）
存儲有效數字（隱含前導1），決定精度。單精度提供約6-7位十進制有效數字。

特性與應用

精度限制：連續整數精确表示僅到$2^{24}$（約1677萬），更大數值可能出現舍入誤差。
優勢場景：圖形渲染、遊戲引擎、嵌入式系統等對内存和計算速度敏感的場景。
對比雙精度：雙精度（64位）的指數和尾數更長，範圍達$10^{pm308}$，精度約15位，但占用資源翻倍。

例如，單精度數$12.375$的二進制表示為符號位0，指數位$10000010$（對應130-127=3），尾數位$10001011000000000000000$，組合為： $$ (-1)^0 times 2^{3} times (1 + 2^{-1} + 2^{-4} + 2^{-5}) $$