浮點精度英文解釋翻譯、浮點精度的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 floating point precision; floating-point precision
分詞翻譯:
浮點的英語翻譯:
【計】 floating point; FP
精度的英語翻譯:
precision
【計】 precision
【化】 accuracy
專業解析
浮點精度(Floating-Point Precision)是計算機科學中表示實數的一種方式,其核心在于用有限位數來近似表示可能範圍極大或極小的數值。該術語可拆解為:
-
術語解析
- 浮點 (Fúdiǎn / Floating-Point): 指小數點的位置不固定(即“浮動”)。這與定點數(Fixed-Point)相對,後者小數點位置固定。浮點數通過科學計數法原理表示數值:
數值 = 有效數字 * 基數^指數
。例如,123.45 可表示為 1.2345 * 10
。
- 精度 (Jīngdù / Precision): 指表示數值的準确程度或細節層次。在浮點數中,精度主要由有效數字(Significand/Mantissa)的位數決定。有效數字位數越多,能表示的數值細節越精細,精度越高。
-
核心原理
一個浮點數通常由三部分組成(以二進制為例):
- 符號位 (Sign bit): 表示正負(0 正,1 負)。
- 指數 (Exponent): 表示小數點需要向左或向右移動的位數(以2為底)。它決定了數值的範圍(量級)。
- 有效數字/尾數 (Significand/Mantissa): 表示數值的有效數字部分(小數點後的位數可變)。它決定了在給定指數範圍内的精确度。
精度高低直接取決于分配給有效數字的位數。例如,單精度浮點數(32位)通常有約7位有效十進制數字,雙精度浮點數(64位)通常有約15-16位有效十進制數字。
-
精度限制與誤差
由于使用有限位數表示無限實數,浮點數必然存在表示誤差和舍入誤差:
- 表示誤差: 許多實數(如0.1)無法用有限二進制精确表示,隻能近似存儲。
- 舍入誤差: 運算結果超出有效數字位數時,需按規則舍入,導緻精度損失。
這些誤差在科學計算、金融等領域需特别注意,可能累積導緻結果偏差。
-
标準與參考
浮點數的表示和運算遵循國際标準IEEE 754。該标準定義了不同精度的格式(如單精度binary32、雙精度binary64)、舍入規則、特殊值(如NaN, Infinity)處理等,确保了跨平台一緻性。IEEE 754是理解浮點精度的權威基礎。
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應用場景
浮點精度對計算至關重要:
- 科學計算: 模拟物理現象、求解方程。
- 計算機圖形學: 處理3D坐标、顔色、光照。
- 機器學習: 訓練神經網絡模型。
- 金融工程: (需注意精度問題,有時用定點數或特殊庫)。
選擇單精度還是雙精度取決于對範圍、精度、内存/計算資源的需求權衡。
網絡擴展解釋
浮點精度是計算機中浮點數表示實數時的精确程度,主要由尾數(小數位)的位數決定。以下是詳細解釋:
一、核心定義
浮點數的精度指有效數字位數,即能準确表示的小數點後或整體的數字位數。例如:
- 單精度(float):尾數23位,對應十進制約6~7位有效數字
- 雙精度(double):尾數52位,對應十進制約15位有效數字
二、影響因素
- 尾數位數:二進制尾數位數越多,能表示的十進制有效數字越多。例如單精度23位尾數對應$2^{23}=8388608$(約7位十進制數)。
- 數值範圍:離原點越遠,精度越低(如Unity坐标系中,遠離原點時坐标值有效位數減少)。
三、典型數據類型的精度對比
類型 |
總位數 |
尾數位數 |
十進制有效位數 |
float |
32 |
23 |
6~7 |
double |
64 |
52 |
15~16 |
long double |
80+ |
64+ |
18~19 |
(數據綜合自)
四、精度問題的本質
計算機用有限位表示無限實數,導緻:
- 舍入誤差:如0.1在二進制中無限循環,存儲時被截斷
- 精度損失:連續運算時誤差可能累積(例如金融計算需用定點數替代)
五、應用注意事項
- 比較浮點數時需用誤差範圍(如
abs(a-b) < 1e-6
)
- 高精度計算推薦使用
double
而非float
- 遠離原點時注意精度衰減(如3D建模中的坐标偏移問題)
如需更深入的技術細節(如IEEE 754存儲格式),可參考權威文檔。
分類
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