Abo
  • Services:
Anzeige
Die Kreiszahl Pi ist für Computersysteme ein Problem.
Die Kreiszahl Pi ist für Computersysteme ein Problem. (Bild: Pixabay/CC0 1.0)

Bounded Floating Point: Patent grenzt Genauigkeitsfehler bei Fließkommazahlen ein

Die Kreiszahl Pi ist für Computersysteme ein Problem.
Die Kreiszahl Pi ist für Computersysteme ein Problem. (Bild: Pixabay/CC0 1.0)

Ob die Konstante Pi oder das Quadrat von 0,1: Fließkommazahlen bringen Ungenauigkeiten mit sich. Im Militäreinsatz hat es dadurch auch schon Tote gegeben. Ein Patent für Bounded Floating Point soll diesen Fehler einschränken. Das Prinzip ist dabei schon länger bekannt.

Der Wissenschaftler Alan Jorgensen hat ein Patent für die Methode des Bounded Floating Point eingereicht. In einer Pressemitteilung stellt er die Technik vor, die den Genauigkeitsfehler bei Fließkommazahlen minimieren soll. In den meisten Programmiersprachen werden Datentypen wie Float und Double zur Repräsentation reeller Zahlen mit Kommastellen verwendet.

Anzeige

Allerdings ist die binäre Darstellung mit Mantisse und Exponent in vielen Situationen ungenau und einigen Situationen sogar kritisch. 1991 etwa verfehlte in Saudi-Arabien eine ballistische Rakete vom Typ Patriot eine feindliche Scud-Rakete. Dadurch starben 28 US-Soldaten. Den Fehler führen viele Forscher auf den Genauigkeitsfehler von Fließkommazahlen zurück, die in der Zielautomatik der Patriot-Rakete zum Berechnen der Zieldaten verwendet werden. Auch in anderen Situationen, etwa der Raumfahrt, sind sehr exakte Berechnungen wichtig.

Eingrenzen auf Plus-Minus-Eins an der letzten Kommastelle

Die Ungenauigkeit von Fließkommazahlen vergrößert sich mit längeren Algorithmen, die eine leicht ungenaue Zahl mehrfach in mathematischen Gleichungen verwenden. Auch wichtige Zahlen wie etwa Pi sind selbst mit doppelter Genauigkeit nur Rundungen. Bounded Floating Point soll diesen Genauigkeitsfehler auf Plus-Minus-Eins an der letzten Kommastelle eingrenzen.

Dazu führt das Format zwei Felder zwischen dem 8-Bit-Exponenten und der 23-Bit-Mantisse bei einfacher beziehungsweise dem 11-Bit-Exponenten und der 52-Bit-Mantisse bei doppelter Genauigkeit ein, die den Wert eingrenzen. Das D-Feld speichert Informationen über Bits des Datentyps, die nicht mehr berücksichtigt werden müssen. Das N-Feld teilt sich in R und C, wobei Ersteres die Rundungsbits beinhaltet und C die Rundungsfehler zählt. Wenn C größer als D wird, setzt es sich auf 0 zurück. Eine anschauliche Beschreibung hat die Webseite Boundedfloatingpoint.com veröffentlicht. Allerdings ist nicht ganz klar, wie viele Bits Datentypen wie Float und Double insgesamt hinzugefügt werden.

Das US-Patent 9.816.662 B2 wurde von Jorgensen im November 2017 eingereicht. Allerdings ist die Pressemitteilung erst Anfang 2018 veröffentlicht worden. Die Idee von Bounded Floating Point ist zudem nicht neu. Das Patent könnte dessen Standardisierung vereinfachen und beschleunigen.


eye home zur Startseite
Proctrap 31. Jan 2018

Frage deiner Spezifikation wie genau deine Berechnungen sein müssen allein bei assertions...

Themenstart

baltasaronmeth 28. Jan 2018

Das ist ein Fehler ausgelöst durch die Genauigkeit. Das ist wie ein Rundungsfehler, was...

Themenstart

ulink 28. Jan 2018

Wusstest Du denn nicht, dass das alles lediglich dazu dient, Leben zu retten?

Themenstart

Oheim 28. Jan 2018

Das Patent bezieht sich auf ein konkrete Implementierung mit einem bestimmten Speicher...

Themenstart

hjp 27. Jan 2018

Und nächstes Jahr kommt die Buchhaltung drauf, dass sie eigentlich in 1000stel Cent...

Themenstart

Kommentieren



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt, Frankfurt am Main
  2. Präsidium Technik, Logistik, Service der Polizei, Stuttgart
  3. Erwin Hymer Group AG & Co. KG, Bad Waldsee
  4. Robert Bosch GmbH, Leonberg


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 1.499,00€
  2. bei Alternate.de
  3. und bis zu 50€ Cashback erhalten bei Alternate.de

Folgen Sie uns
       


  1. Signal Foundation

    Whatsapp-Gründer investiert 50 Millionen US-Dollar in Signal

  2. Astronomie

    Amateur beobachtet erstmals die Geburt einer Supernova

  3. Internet der Dinge

    Bosch will die totale Vernetzung

  4. Bad News

    Browsergame soll Mechanismen von Fake News erklären

  5. Facebook

    Denn sie wissen nicht, worin sie einwilligen

  6. Opensignal

    Deutschland soll auch beim LTE-Ausbau abgehängt sein

  7. IBM Spectrum NAS

    NAS-Software ist klein gehalten und leicht installierbar

  8. Ryzen V1000 und Epyc 3000

    AMD bringt Zen-Architektur für den Embedded-Markt

  9. Dragon Ball FighterZ im Test

    Kame-hame-ha!

  10. Für 4G und 5G

    Ericsson und Swisscom demonstrieren Network Slicing



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
HP Omen X VR im Test: VR auf dem Rücken kann nur teils entzücken
HP Omen X VR im Test
VR auf dem Rücken kann nur teils entzücken
  1. 3D Rudder Blackhawk Mehr Frags mit Fußschlaufen
  2. Kreativ-Apps für VR-Headsets Austoben im VR-Atelier
  3. Apps und Games für VR-Headsets Der virtuelle Blade Runner und Sport mit Sparc

Entdeckertour angespielt: Assassin's Creed Origins und die Spur der Geschichte
Entdeckertour angespielt
Assassin's Creed Origins und die Spur der Geschichte
  1. Assassin's Creed Denuvo und VM Protect bei Origins ausgehebelt
  2. Sea of Thieves angespielt Zwischen bärbeißig und böse
  3. Rogue Remastered Assassin's Creed segelt noch mal zum Nordpol

Axel Voss: "Das Leistungsschutzrecht ist nicht die beste Idee"
Axel Voss
"Das Leistungsschutzrecht ist nicht die beste Idee"
  1. Leistungsschutzrecht EU-Ratspräsidentschaft schlägt deutsches Modell vor
  2. Fake News Murdoch fordert von Facebook Sendegebühr für Medien
  3. EU-Urheberrechtsreform Abmahnungen treffen "nur die Dummen"

  1. Re: Wissenschaft lol

    Desertdelphin | 04:00

  2. Re: Warum sind Ports aufs PCB gelötet?

    Sarkastius | 03:59

  3. Re: Jetzt sind Autos endlich leise

    bentol | 03:39

  4. Re: Danke für die Offenlegung

    Neuro-Chef | 03:38

  5. Re: Airbus für mich ein NoGo

    Neuro-Chef | 03:37


  1. 21:26

  2. 19:00

  3. 17:48

  4. 16:29

  5. 16:01

  6. 15:30

  7. 15:15

  8. 15:00


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel