Wat is Exponent?

Bitreeks in een zwevendekommagetal die aangeeft met welke macht van 2 wordt vermenigvuldigd. Om ook negatieve exponenten te kunnen weergeven wordt de werkelijke exponent plus een bias (127 bij enkele precisie) opgeslagen.

Japanse benaming: 指数部

“Exponent” komt voor in 15 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Computerarithmetiek, AI-hardware en softwarestack.

Vakgebied: Computerarithmetiek

Nu oefenen: vragen over Exponent

Welke combinatie van aantallen bits voor teken, exponent en mantisse geldt voor een IEEE 754-getal met enkele precisie (32 bit)?

  1. A1 · 11 · 20
  2. B1 · 8 · 23
  3. C1 · 5 · 26
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. 1 · 8 · 23

Enkele precisie (FP32) bestaat uit 1 tekenbit, 8 exponentbits en 23 mantissebits, samen 32 bit. Bij genormaliseerde getallen wordt de voorste 1 van de mantisse weggelaten, zodat de precisie 24 bit bedraagt, ongeveer 7 decimale cijfers. Dubbele precisie (FP64) heeft 1 teken-, 11 exponent- en 52 mantissebits, met een groter exponentbereik en een hogere precisie. 1 · 11 · 20 verwart met de exponentbreedte van dubbele precisie en 1 · 5 · 26 met die van halve precisie.

Welke combinatie van aantallen exponent- en mantissebits is juist voor een IEEE 754-getal met dubbele precisie (64 bit)?

  1. AExponent 8 bit, mantisse 55 bit
  2. BExponent 15 bit, mantisse 48 bit
  3. CExponent 11 bit, mantisse 52 bit
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Exponent 11 bit, mantisse 52 bit

Dubbele precisie (FP64) heeft 1 tekenbit, 11 exponentbits en 52 mantissebits, samen 64 bit. De exponentbias is 1023 en het bereik is ongeveer 10⁻³⁰⁸ tot 10³⁰⁸; de precisie van 53 bit inclusief de voorste 1 komt overeen met ongeveer 15 tot 16 decimale cijfers. Zowel de exponent als de mantisse zijn breder dan bij enkele precisie, en het formaat is de standaard voor wetenschappelijke en technische berekeningen. Een exponent van 8 bit is de breedte van enkele precisie waarbij alleen de mantisse is verbreed, wat geen formaat uit de norm is.

“Exponent” in de toelichting

Vragen met “Exponent” (15)

  1. Welke combinatie van aantallen bits voor teken, exponent en mantisse geldt voor een IEEE 754-getal met enkele precisie (32 bit)?
  2. Welke combinatie van aantallen exponent- en mantissebits is juist voor een IEEE 754-getal met dubbele precisie (64 bit)?
  3. Wat is de werkelijke exponent (de macht van 2) wanneer in een IEEE 754-getal met enkele precisie de opgeslagen exponentwaarde 130 is?
  4. Welk hexadecimaal getal is het bitpatroon (teken, exponent, mantisse) bij omzetting van −6,25 naar enkele precisie?
  5. Wat is een probleem bij het trainen van een neuraal netwerk met FP16 (halve precisie: 1 teken, 5 exponent, 10 mantissebits) dat wordt aangepakt door de verliesfunctie een aantal keer te vergroten voor de berekening (loss scaling)?
  6. Hoe worden de twee FP8-formaten E4M3 (exponent 4, mantisse 3 bit) en E5M2 (exponent 5, mantisse 2 bit) gewoonlijk onderscheiden in gebruik?
  7. Welke combinatie van drie onderdelen vormt een IEEE 754-drijvendekommagetal?
  8. Wat is het juiste effect van het niet opslaan van de voorste 1 van de mantisse (verborgen bit) bij genormaliseerde IEEE 754-getallen?
  9. Welk hexadecimaal getal is het bitpatroon van het decimale getal 1,0 in IEEE 754 met enkele precisie?
  10. Wat is het resultaat dat de norm voorschrijft wanneer bij drijvendekommabewerkingen volgens IEEE 754 een positief getal door 0 wordt gedeeld?
  11. Welke uitspraak is juist over het bitpatroon bij enkele precisie in IEEE 754 waarvan het exponentveld uit alleen enen (255) bestaat?
  12. Wat is de belangrijkste reden dat bfloat16 wordt gebruikt bij het trainen van AI?
  13. Wat is de grootste eindige waarde die FP16 (1 teken, 5 exponentbits (bias 15), 10 mantissebits) kan weergeven?
  14. Welke uitspraak over de afstand tussen naburige weer te geven waarden van drijvendekommagetallen is juist?
  15. Waarom wordt bij de berekening van de softmaxfunctie exp(xi)/Σexp(xj) vaak eerst de maximumwaarde van elke xi afgetrokken?

Verwante termen

Mantisse (significand) IEEE 754 NaN Vaste komma (fixed-point) FP8 Gedenormaliseerd getal (subnormaal getal) bfloat16 Attention Afronden naar even (round to nearest even) Booth-algoritme

Naar de woordenlijst