- •Системы счисления. Их разновидности: непозиционные и позиционные. Их математическое описание.
- •Критерии выбора системы счисления при проектировании эвм.
- •Перевод целых чисел из одной системы счисления в другую методом деления. Математическое описание алгоритма.
- •Перевод правильных дробей из одной системы счисления в другую методом умножения. Математическое описание алгоритма.
- •Перевод чисел из одной системы счисления в другую методом «взвешивания». Математическое описание алгоритма.
- •Перевод чисел в системах счисления с основаниями кратными степени двойки.
- •Разновидности двоичных систем счисления. Системы счисления с отрицательным основанием.
- •Представление двоичных чисел в формате с фиксированной запятой: назначение разрядов числа, диапазон, погрешность представления. Математическое описание формата.
- •Нормализованное представление числа.
- •Формат со «скрытой» единицей.
- •Формат со смещенным порядком.
- •Форматы чисел в i486: цс, кц, дц, от, дт, рт, д-коды.
- •Представление двоичных чисел в формате с плавающей запятой: назначение разрядов числа, диапазон, погрешность представления. Математическое описание формата
- •Специальные значения в i486.
- •Погрешности представления чисел.
- •Погрешности арифметических операций.
- •Сравнительная характеристика форматов представления чисел с плавающей и фиксированной запятой.
- •Прямой код целых чисел и правильных дробей: правила преобразования, диапазон и погрешность представления. Математическое описание кода.
- •Обратный код целых чисел и правильных дробей: правила преобразования, диапазон и погрешность представления. Математическое описание кода.
- •Дополнительный код целых чисел и правильных дробей: правила преобразования, диапазон и погрешность представления. Математическое описание кода.
- •Показать справедливость алгоритма сложения в обратном коде, рассмотрев все комбинации знаков слагаемых, используя определение обратного кода.
- •Способы обнаружения переполнения при сложении чисел. Отрицательное и положительное переполнение.
- •Модифицированный код представления чисел.
- •Основные способы умножения чисел в прямых кодах на примере правильных дробей или целых чисел. Бса и математическое описание алгоритмов.
- •2 Способ:
- •Умножение двоичных чисел в дополнительных кодах. Бса.
- •Умножение двоичных чисел в обратных кодах.
- •Приёмы ускорения операции умножения.
- •Алгоритм деления чисел в формате с фиксированной запятой без восстановления частичного остатка.
Специальные значения в i486.
Существуют специальные значения, обеспечивающие дополнительную гибкость. К ним относятся:
Денормализованные вещественные числа. Это числа, которые меньше минимального нормализованного числа, для каждого вещественного формата. Такие числа имеют минимальный смещенный порядок и ненулевую мантиссу.
Истинный нуль. Нуль в вещественных форматах кодируется с ненулевым смещенным порядком и мантиссой.
Бесконечность. Вещественные форматы поддерживают знаковые представления бесконечностей. Эти значения кодируются со смещенным порядком из всех единиц 111…111 и мантиссой 1.00…000. Знаки бесконечностей учитываются и сравнения возможны.
Нечисла. Они существуют только в вещественных форматах. Имеют смещённый порядок из всех единиц, любой знак и любую мантиссу кроме 1.00…000. (Такая мантисса отведена для бесконечностей)
Неподдерживаемые форматы. Формат РТ содержит много двоичных наборов, которые не попадают ни под один из ранее рассмотренных классов. К неподдерживаемым форматам относятся: псевдонечисла, псевдобесконечности, ненормализованные числа и псевдоденормализованные числа.
Погрешности представления чисел.
Источники погрешностей:
Неточное задание исходных данных
Использование приближенных методов вычислений
Округление результатов элементарных операций (например, сдвиг)
Накапливание погрешностей в последовательности элементарных операций
Сбои в работе ЭВМ.
Погрешности в представлении чисел.
Представим
в формате с плавающей запятой.
В восьми разрядной сетке это число будет
равным
Погрешность – это ошибка усечения или округления. Бесконечные дроби всегда представляются в бесконечном виде.
Абсолютная погрешность. Разность между истинным значением числа и её значением, полученным в результате машинного изображения.
Относительная погрешность.
.
Абсолютная погрешность будет максимальной,
если
,
тогда
.
Максимальная погрешность составляет единицу младшего разряда. Минимальная погрешность равна 0.
;
;
Погрешности арифметических операций.
Значащие числа – все цифры числа, начиная с первой слева, отличной от нуля, до последней. Например, в записи результата взвешивания 0,03020 кг значащими цифрами будут 3, 0, 2 и 0.
Абсолютная погрешность Погрешность не должна превышать половины единицы разряда, в котором стоит цифра Аi (самая младшая), здесь А - точное значение числа, [А] - приближённое или машинное значение, A - абсолютная погрешность, разность между точным и приближённым значением числа. Результат алгебраического сложения А и В имеет вид:
ABABA + B), (A + B) = A + B
Для умножения получим:
AB = ABAB + BA + AB AB = AB + BA
AB как величиной второго порядка малости можно пренебречь.
Для деления:
Отношение абсолютной погрешности к приближенному значению называется относительной погрешностью:
Для сложения:
Для умножения:
Для деления:
Если не выполняется строгий подсчёт погрешности, то пользуются следующими правилами:
|
|
|
|
|
|
|
|
Если данные можно брать с произвольной точностью, то для получения результата с n верными цифрами, исходные данные следует брать с таким числом цифр, которое, согласно предыдущим правилам, обеспечивает N+1 цифру в результате.
