Computerarithmetik

Wie groß ist das Maschinenepsilon (Differenz zwischen 1 und der nächstgrößeren darstellbaren Zahl) bei einfacher Genauigkeit nach IEEE 754?

  1. A2⁻²³ (ca. 1.19 × 10⁻⁷)
  2. B2⁻⁸ (ca. 3.9 × 10⁻³)
  3. C2⁻⁵² (ca. 2.2 × 10⁻¹⁶)
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Antwort: A. 2⁻²³ (ca. 1.19 × 10⁻⁷)

1.0 wird als 1.000…0 × 2⁰ dargestellt, und die Mantisse hat 23 Bit; erhöht man ihr niederwertigstes Bit um 1, ergibt sich die nächste Zahl 1 + 2⁻²³. Die Differenz 2⁻²³ ≈ 1.19 × 10⁻⁷ ist das Maschinenepsilon und zeigt, dass die relative Genauigkeit einfacher Genauigkeit etwa 7 Dezimalstellen beträgt. 2⁻⁵² ist das Maschinenepsilon doppelter Genauigkeit mit 52 Mantissenbits. 2⁻⁸ verwechselt den Wert mit der Bitzahl des Exponenten. Der Wert dient auch als Richtwert für die Toleranz beim Vergleich von Gleitkommazahlen.

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