Вещественные числа с плавающей точкой, точность вычислений

@YuliLa · Регистрация: 15.10.2010

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Работаю над проектом, требующим большую точность вычисления вещественных чисел.
Решила использовать long double в надежде получить точность побольше.
Столкнулась с тем, что C++ Builder просто отказывается давать желаемую точность.
Точность необходима до 10^20. То есть до 20 числа после запятой.
Подскажите пожалуйста как решить данную проблему.

@Avazart · 08.06.2012, 13:12

Что именно у тебя работает?

Ну число 10^-25 не воспринимается как 0 и ошибки нет.

Evg · 08.06.2012, 16:01

Сообщение от Avazart

Ну число 10^-25 не воспринимается как 0 и ошибки нет.

А ты распечатай число 1.000...001 (т.е. 1 + 10^-25), сразу увидишь проблему

Именно этот параметр и есть машинное эпислон

@Avazart · 08.06.2012, 17:29

А ты распечатай число 1.000...001 (т.е. 1 + 10^-25), сразу увидишь проблему

Пример кода можно?

Evg · 08.06.2012, 17:39

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
#include <stdio.h>
 
int main (void)
{
  long double ld1 = 1L + 1e-19L;
  long double ld2 = 1L + 1e-20L;
 
  printf ("ld1=%.25Lf\n", ld1);
  printf ("ld2=%.25Lf\n", ld2);
  return 0;
}

Code
1
2
3
4
$ gcc t.c
$ ./a.out
ld1=1.0000000000000000001084202  <--- отличается от 1.0
ld2=1.0000000000000000000000000  <--- совпадает с 1.0

@Avazart · 08.06.2012, 17:55

Ага понял...

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
system("chcp 1251");
 
  long double ld1 = 1L + 1e-19L;
  long double ld2 = 1L + 1e-20L;
 
  printf ("ld1=%.25Lf\n", ld1);
  printf ("ld2=%.25Lf\n", ld2);
 
  printf ("ld2=%.25Lf\n",ld2-1.);
 
system("pause");
return 0;
}

Code
1
2
3
4
5
Текущая кодовая страница: 1251
ld1=1.0000000000000000001000000
ld2=1.0000000000000000000000000
dif=0.0000000000000000000000000
Для продолжения нажмите любую клавишу . . .

Добавлено через 7 минут
Но тогда проблема в вычислении самих чисел а не логарифма их разности.
Т.е как они вычилсяются?

@Avazart · 08.06.2012, 18:01

Чет запутался как тогда на VS работает если там уже первое число не отличается?

Evg · 08.06.2012, 18:23

Сообщение от Avazart

Но тогда проблема в вычислении самих чисел а не логарифма их разности

Ну это целый паровоз проблем, которые зацепляются одна за другую. Сначала делается разность двух чисел, которые очень мало отличаются и эта разность становится либо равной нулю, либо вычисляется с очень большой погрешностью

Сообщение от Avazart

Чет запутался как тогда на VS работает если там уже первое число не отличается?

Чему равен sizeof (long double)? Ну и попробуй поиграть порядком. Не -19, а -15 и т.п.

@Avazart · 08.06.2012, 19:08

Чему равен sizeof (long double)?

На Builder2009 - 10, на VS2010- 8...

Добавлено через 3 минуты

Сначала делается разность двух чисел

Да нет проблема у еще раньше когда числам присваиваются числа врезудьтате чего они "обрезаются"...

Поэтому вопрос в том как вычисляются эти числа и можно ли это обойти как нибудь.

Evg · 08.06.2012, 19:15

Сообщение от Avazart

На Builder2009 - 10, на VS2010- 8...

На builder'е правильный long double, на VS2010 - неправильный. Либо это в настройках как-то можно подправить, либо в express edition (если у тебя именно оно) микрософтовцы намерено так сделали. Т.е. сейчас у тебя VS работает как старые компиляторы, т.е. long double эквивалентен double

Сообщение от Avazart

Поэтому вопрос в том как вычисляются эти числа и можно ли это обойти как нибудь

Вычисляются согласно стандарту. Для float и double это IEEE-754, для 80-битного long double га intel'е - IEEE-854. В любом случае так работает аппаратура и с этим уже ничего не поделать. Кроме использования специальных библиотек, которые эмулируют ещё бОльшую точность

@Avazart · 08.06.2012, 20:01

Кроме использования специальных библиотек, которые эмулируют ещё бОльшую точность

Я имел ввиду обойти каким нибудь математичеким путем, например разложением в ряд.

Добавлено через 3 минуты

либо в express edition (если у тебя именно оно) микрософтовцы намерено так сделали.

VS2010 Professional

Добавлено через 38 минут

C++
1
2
xh_1= Prognoz(Nin,xh,h);
xh_h_1=Prognoz(Nin, xh_h,h);

Т.е может как-то ф-цию Prognoz() можно переписать....

Evg · 08.06.2012, 22:03

Сообщение от Avazart

Я имел ввиду обойти каким нибудь математичеким путем, например разложением в ряд

Если вопрос в том, как их хранить - то никак. Если нет представления о том, как хранятся плавающие числа - можешь почитать объяснение на пальцах.

Ты можешь хранить два отдельных слагаемых в двух разных переменных: a=1 и b=10^-20. Если потом тебе надо будет вычесть 0.999, то ты это представишь как a=(1 - 0.999) и b=10^-20. По другому никак - формат хранения чисел тебе этого сделать не позволит

@Avazart · 08.06.2012, 22:11

Ты можешь хранить два отдельных слагаемых в двух разных переменных

Что-то вроде этого я и имел ввиду...
( например если разкладывать в ряд то члены ряда можно хранить в векторе ну это зависит от конкретного случая)
А какие есть библиотеки для таких случаев для С++? А то что-то не нагуглил...

Evg · 08.06.2012, 23:35

Сообщение от Avazart

А какие есть библиотеки для таких случаев для С++?

Поискал по "huge float point". Наткнулся на
http://gmplib.org/
http://www.mpfr.org/
http://www.nongnu.org/hpalib/

@Avazart · 08.06.2012, 23:44

http://axsm.blogspot.com/2010/... mingw.html
http://agapii.ucoz.ru/publ/sbo... ws/1-1-0-7

Добавлено через 4 минуты
Тема осталась пуста gmp+builder 6.0

@Avazart · 09.06.2012, 00:38

Нашел уже скомпилиные либы под некоторые компиляторы http://www.cs.nyu.edu/exact/core/gmp/
Подключить их не под Builder не под Visual не получилось...
Builder на мой взгляд выдает что то критичное ( использовал dll для VC перековертив их в lib)

@Avazart · 09.06.2012, 00:41

VC ругается только когда пытаешся использовать код( но возможно что не так сделал)

@Avazart · 09.06.2012, 00:47

Еще ссылки
http://www.imach.uran.ru/cbign... b2009p.htm
Как подключить gmp lib

@YuliLa · 09.06.2012, 00:49 **[ТС]**

Теперь ещё с этим всем разобраться.
Спасибо!

@Avazart · 09.06.2012, 01:15

Удалось скомпилить под VC по этим рекомендациям

Я делал под Visual Studio.
Качаете архив gmp-static-vc-4.1.2.zip отсюда. http://www.cs.nyu.edu/exact/core/gmp/
Добавляете файл gmp.h в папку VC/include, а *.lib в VC/lib

Создаете новый ПУСТОЙ проект, пишите любой код на gmp (читайте мануалы, что Вам дали выше).
Например (это выводит 2^100):

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#include <gmp.h>
 
int main ( ) {
   mpz_t x;      
   mpz_init_set_si(x, 1);
      
   for ( int i = 0; i < 100; i ++ )
      mpz_add ( x, x, x ); 
 
   mpz_out_str ( stdout, 10, x );
 
   return 0;
}

В настройках проекта (Project -> Properties) нужно указать:
C++/Code Generation -> Runtime library = Multi-threaded (/MT)
Linker/Input -> Additional dependences = "gmp.lib" и "libcmt.lib" (без кавычек)
Linker/Input -> Ignore Specific library = libc.lib

Все, после этого у меня все сразу запустилось.

Evg · 09.06.2012, 15:46

На всякий случай. Тему переместили и открыли

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Алиса нашла кучу ошибок компиляции и запуска в проекте, который без проблем компилировался и запускался))) anaschu 30.06.2026 Я пока посмеюся, но завтра проверю. А вообще интерсно. Дал алисе файл, в котором точно нет ошибок компиляции и запуска, и попросил их найти. Нашла кучу))) Критические ошибки, мешающие компиляции и. . .	сукцессия 16. Общий обзор, в основном что бы другие ии поняли anaschu 29.06.2026 # Передаточный документ: модель микоризной сукцессии (для нового чата) Этот документ предназначен для того, чтобы новый чат Claude мог продолжить работу без необходимости заново разбираться в. . .	сукцессия 15 неявная схема anaschu 29.06.2026 Алиса Калибровка параметров симбиотической модели: технический обзор Содержание: Введение Постановка проблемы Технические аспекты реализации Процесс внедрения изменений	сукцессия 14. Обновленная схема модели anaschu 28.06.2026 ГЛОБАЛЬНАЯ ОПИСАТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭКОСИСТЕМНОЙ МОДЕЛИ «SOIL CHEMISTRY & MYCORRHIZA 2. 0» https:/ / ibb. co/ NnkGpfMd Представленная интегрированная схема описывает непрерывную нелинейную. . .
сукцессия 13. Питон модель трехзонного мицелия, пока что в основном арбускулярного anaschu 28.06.2026 ## Разработка агентной модели микоризной сукцессии: от выявления артефактов к созданию комплексной системы ### Аннотация Представлено исследование по разработке агентной модели микоризной. . .	сукцессия 12. краткий список проверок модели перед запуском. anaschu 27.06.2026 Скрытые отказы в моделях систем динамики (SD-models) экологических систем: два случая из практики Контекст Разбирался прототип модели систем динамики (SD-модели) микоризной сукцессии: пять. . .	Сукцессия 11. Проверка орудий перед войной: разработка через тестирование anaschu 27.06.2026 Как не дать модели соврать самой себе: проверки для симуляции микоризной сукцессии Введение Когда вы строите математическую модель живой системы — грибов, растений, почвы — главная опасность. . .	10 сукцессия. Питон код войны грибов и растений anaschu 27.06.2026 import numpy as np class PlantAgent: def __init__(self, name, strategy, initial_biomass): self. name = name self. strategy = strategy # "greedy" (широколиственные) или. . .

@YuliLa 4 / 4 / 0 Регистрация: 15.10.2010 Сообщений: 71

	Вещественные числа с плавающей точкой, точность вычислений 07.06.2012, 12:31. Показов 21478. Ответов 70 Метки нет (Все метки) Работаю над проектом, требующим большую точность вычисления вещественных чисел. Решила использовать long double в надежде получить точность побольше. Столкнулась с тем, что C++ Builder просто отказывается давать желаемую точность. Точность необходима до 10^20. То есть до 20 числа после запятой. Подскажите пожалуйста как решить данную проблему. 0

@Avazart 8489 / 6156 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	08.06.2012, 18:01
	Чет запутался как тогда на VS работает если там уже первое число не отличается? Миниатюры 0

@Avazart 8489 / 6156 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	08.06.2012, 23:44
	http://axsm.blogspot.com/2010/... mingw.html http://agapii.ucoz.ru/publ/sbo... ws/1-1-0-7 Добавлено через 4 минуты Тема осталась пуста gmp+builder 6.0 0

@Avazart 8489 / 6156 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	09.06.2012, 00:38
	Нашел уже скомпилиные либы под некоторые компиляторы http://www.cs.nyu.edu/exact/core/gmp/ Подключить их не под Builder не под Visual не получилось... Builder на мой взгляд выдает что то критичное ( использовал dll для VC перековертив их в lib) Миниатюры 0

@Avazart 8489 / 6156 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	09.06.2012, 00:41
	VC ругается только когда пытаешся использовать код( но возможно что не так сделал) Миниатюры 0

@Avazart 8489 / 6156 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	09.06.2012, 00:47
	Еще ссылки http://www.imach.uran.ru/cbign... b2009p.htm Как подключить gmp lib 1

@YuliLa 4 / 4 / 0 Регистрация: 15.10.2010 Сообщений: 71
	09.06.2012, 00:49 [ТС]
	Теперь ещё с этим всем разобраться. Спасибо! 0

Evg 21281 / 8305 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,660 Записей в блоге: 30
	09.06.2012, 15:46
	На всякий случай. Тему переместили и открыли 0