1

Есть простенькая программа для вычисления производной функции в точке:

from math import *  
x = float(input('x= '))  
d = float(input('d= '))  
def fi(x):  
    return x  
y = (fi(x+d/2)-fi(x-d/2))/d  
print 'Y`` in point =',y,  

где d - приращение функции. При d стремится к 0 по определению мы получаем точный ответ. Например, при d = 0.001 ответ точнее чем при d = 0.1. Однако, если ввести очень маленькое d, например 10^(-15), то ответ получается кривой с погрешностью до 100%. Хотя должен давать точность в несколько десятков знаков после запятой. Из-за чего так происходит?

10
  • 2
    например 10^(-15), то ответ получается кривой с погрешностью до 100% можете пример привести? И еще, зачем fi если смысла в нем нет?
    – gil9red
    18 мая 2018 в 8:34
  • Ваш код всегда выдает 1.0. Какой смысл в fi(x)? 18 мая 2018 в 8:34
  • 2
    Причина погрешности лежит в двоичном представлении чисел. Ключевые слова - "float arithmetic broken". 18 мая 2018 в 8:41
  • 2
    PS. Чисто для иллюстрации: выполните 1.1+2.2 18 мая 2018 в 8:55
  • 1
    @KAS, посмотрите в сторону класса Decimal, он для таких вещей и создавался
    – gil9red
    18 мая 2018 в 9:16

1 ответ 1

1

Действительные числа часто представляются на компьютере с помощью чисел с плавающей точкой (float). Можно думать как о числах, записанных в научной нотации с использованием фиксированного количества цифр p: ±d.ddd...d×βe.

Относительная ошибка при вычислении разницы может достигать β-1. См. теорему 1 в What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic.

К примеру, если двоичная система используется (sys.float_info.radix == 2), то относительная ошибка может быть равна 1 (то есть все цифры в результате могут быть неверны), что вы и наблюдаете.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.