* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
400
СЧЕТ И СРЕДСТВА ВЫЧИСЛЕНИЙ
§ 10. Предельные погрешности результатов действий над приближёнными значениями. Правила подсчёта цифр
Если известно, сколько точных цифр имеет каждое приближён ное данное, и если, кроме того, известны сами эти данные, то в каждом отдельном случае, основываясь на одном из рассмотрен ных выше способов (границ или границ погрешностей), мы можем установить, сколько заслуживающих доверия цифр содержит резуль тат, и округлить его надлежащим образом. Естественно возникает вопрос: нельзя ли сделать какие-либо заключения о точности резуль татов, зная только число точных цифр каждого из данных, но не зная самих данных? Оказывается, такие заключения возможны и с успехом используются в вычислительной практике. Их часто назы вают «правилами подсчёта цифр» или «правилами округления резуль татов действий над приближёнными числами». Чтобы придти к этим правилам, надо установить, какого наибольшего значения достигают результаты действий над компонентами, имеющими данное число точных цифр. Назовём «предельной погрешностью» результата каждого действия границу его абсолютной погрешности, вычисленную в пред положении, что компоненты даны с определённым числом точных цифр, и займёмся вычислением этих предельных погрешностей для разных случаев. Предельную погрешность будем обозначать буквой е. Проще всего определяется предельная погрешность алгебраиче ской суммы. Если компоненты (слагаемые и вычитаемые) даны с каким угодно числом десятичных знаков, причём компонент с наи меньшим числом десятичных знаков имеет k десятичных знаков (к—целое неотрицательное число), а всего имеется п компонентов, то е = 0,5 • п • 10~ . Истинная абсолютная погрешность суммы рав няется этой предельной погрешности в случае, когда все компо ненты имеют по k десятичных знаков и каждый имеет максималь ную возможную погрешность в пол-единицы разряда последней цифры, причём все — одного знака. Таким образом, эта предельная погрешность для общего случая не может быть понижена. Эти соображения являются достаточным обоснованием следую щего практического правила: П р а в и л о I п о д с ч ё т а ц и ф р . При сложении и вычитании приближённых чисел в результате следует сохранять столько десятичных знаков, сколько их в приближённом данном с наи меньшим числом десятичных знаков. Напоминаем, что десятичными знаками числа называются те его цифры, какие расположены справа от знака дробности. Все прибли жённые данные предполагаются округлёнными так, чтобы в них оста вались только цифры, заслуживающие доверия. Целые числа с нулями справа, заменяющими неизвестные цифры, рекомендуется писать в виде произведений на некоторую степень 10 с целым показате лем, (например, приближённое число 347 000, являющееся результаft