×   HOME JAVA NETPLOT OCTAVE Traži ...
  matematika1
Realni brojevi     Realni brojevi     Apsolutna vrijednost


Aritmetika računala

Broj $ \sqrt{2}$ ima beskonačni neperiodični decimalni zapis pa ga ne možemo zapisati ni kao decimalni broj, niti kao razlomak. Slično, broj $ \frac{1}{3}=0.3333\ldots=0.\dot{3}$ ima beskonačni periodični decimalni zapis pa ga ne možemo zapisati kao decimalni broj, ali ga možemo zapisati kao razlomak. Zbog konačne memorije, računala za prikazivanje brojeva i računanje koriste jedan diskretni podskup skupa $ \mathbb{Q}$ , tako da osnovni matematički zakoni asocijacije i distribucije iz teorema 1.3 ne vrijede.

Princip rada računala ilustrirat ćemo na jednostavnom primjeru. Zamislimo računalo koje za pohranjivanje brojeva i računanje raspolaže s tri decimalna mjesta, s tim što se decimalna točka može pomicati,

$\displaystyle %
.\ \llcorner\lrcorner\ .\ \llcorner\lrcorner\ .\ \llcorner\lrcorner\ .
$

U ovakvom računalu možemo prikazati brojeve

  $\displaystyle 999,\ 998,\ldots,\ 102,\ 101,\ 100,$    
  $\displaystyle 99.9,\ 99.8,\ldots,\ 10.2,\ 10.1,\ 10.0,$    
  $\displaystyle 9.99,\ 9.98,\ldots,\ 3.14,\ldots,\ 1.41,\ldots,\ 1.00,$    
  $\displaystyle .999,\ .998,\ .997,\ldots,\ .101,\ .100,$    
  $\displaystyle .099,\ .098,\ldots,\ .012,\ .011,\ .010,$    
  $\displaystyle .009,\ .008,\ldots,\ .002,\ .001.$    

Skup brojeva koje možemo prikazati je očito diskretan jer, na primjer, ne možemo prikazati niti jedan broj između $ 998$ i $ 999$ kao niti između $ .001$ i $ .002$ . No, za razliku od skupova $ \mathbb{N}$ i $ \mathbb{Z}$ gdje su razmaci između elemenata konstantni, ovdje se duljina razmaka mijenja. U ovakvom računalu asocijativnost ne vrijedi, jer je

$\displaystyle %
( (200+0.4)+0.4)+0.4 =(200+0.4)+0.4=200+0.4=200,
$

dok je

$\displaystyle %
200+(0.4+(0.4+0.4))=200+(0.4+0.8)=200+1.2=201.
$

U odnosu na točan rezultat 201.2, pogreška u prvom slučaju iznosi 0.6%, dok u drugom slučaju iznosi 0.1%. Rezultat je točniji ako se prvo zbrajaju brojevi koji su bliže nuli, što je općenito pravilo koje vrijedi za svako računalo. Ovakvo računalo može, naravno, dati i točan rezultat $ (0.5+0.5)+200=1+200=201$ .

Princip rada svih računala je isti, s time što stvarna računala uglavnom raspolažu s 16 decimalnih mjesta. Na taj se način osigurava mala pogreška s kojom se mogu kvalitetno vršiti željeni proračuni.


Realni brojevi     Realni brojevi     Apsolutna vrijednost