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          怎么办电脑进行复杂的数学运算?

          一次在一个小步骤(但非常,非常快)...

          由彼得·邓恩

          计算机上执行耀眼复杂的任务,但里面他们微处理器芯片只能够进行非常基本的数学运算,如添加和比较二进制数。利用该有限的工具集来执行演算等先进数学运算是的电子计算的早期信号的成就。学院教授和工程乔尔摩西的前院长是革命性的努力的一部分,并解释说,解决方案打破大型和复杂的问题分为更小和更简单的人躺在。

          复杂的数学需要两种类型业务的处理: 数字的 那些涉及到具体的数值,并 象征的,如那些在代数和微积分,涉及如“x”和符号“Y”。

          摩西指出,数值运算可以分成加,减,乘,除,这是一个微处理器的面包和奶油的任务。以适应更大范围的数值,没有极大的内存和处理资源,计算机使用浮点系统,具有浮点值(比如,1.3×106)代替普通的数字(比如,1300000)。这种方法通常只产生结果的近似,但也有一些照顾它呈现值非常接近“正确”的答案。 (一个值得注意的例外:在90年代初的一些英特尔奔腾芯片有一个浮点错误,在罕见的情况下造成的不正确的计算。)

          象征性的行动是一个更大的挑战。 “第一个问题,”解释摩西“是如何表示只使用二进制计算机中可用的0和1的符号。这是用编码,其中“x”是由一个数字和“y”由另一个表示来完成。”计算机硬件和软件了解这些作为代码,而不是数值。更复杂的表达式可以通过表达式成更简单的部件,其通过在指针计算机的存储器连接的分解来表示。这允许表达式如表示和处理“X + 2Y”。

          例如,分化可以降低成区分简单表达式的步骤。这种分化的表达式的结果可以被表示为求和,产品,常量和变量。最终的结果是采用了完整的差异化算法,但仅使用电脑友好的数字和功能的过程。其他操作,如象征性的整合,可以更加复杂,但基本的概念通常是相同的:减少复杂的问题成简单的和计算。

          而这些过程可能会很长,有时费时,今天的微处理器是如此强大,以至于他们使他们的短期工作每秒执行数十亿美元的操作。

          网上波音网站这个主题的更多信息是在课本可用 结构和计算机程序解读, 可在网上从波音在线平台出版社。

          发布:2010年11月16日

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