摘要 计算机的错误计算(一百一十)分析了(二)中例1循环迭代错误计算的原因。应读者建议,本节将用错数讨论其例2的错误计算原因。
例1. 已知 计算 在 的错数,并用实例分析计算过程中的错误数字数量。
容易算得, 因此,根据计算机的错误计算(一百零四)中有关定义, 这样,错数为 或 于是,若 有一点扰动,函数值可能并且最多有1位错误数字。
不妨设
利用它计算 的另一个近似值
这样, 有16位正确数字;而与 相比, 只有15位正确数字,即减少1位,正好与上面的错数吻合。
例2. 利用例1分析计算机的错误计算(二)中下列循环迭代错误计算的原因:
由于迭代趋向于5, 因此,理论上,迭代若干次后, 与 均很接近于5. 这样,不妨将迭代表达式简化为
这时,由例1知,表达式在5的错数为1(或0). 因此,5只要有一点扰动(或误差),输出就可能含有1位错误数字。而上述迭代具有除法,浮点运算下,必定有舍入,所以在迭代时,减少1位正确有效数字的概率为50%. 这样,在没有其它误差的情形下,最多经过约32次迭代后,16位正确数字全部消失。