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单精度浮点数误差与消除方法

大数吃小数 大数吃小数说的是,在两个数字之间运算的时候,如果是两个数字差异比较大,那么其中的小数的有效数字有可能在运算中被截断。...但是使用双精度浮点数就意味着内存占用的翻倍,计算也会更加的耗时,而且有一些硬件可能根本就不支持使用双精度浮点数。这里还有一个方法,那就是Kahan求和公式。...可以看到,在使用了Kahan求和公式之后,虽然还是使用的float32单精度浮点数,但其实结果精度已经比普通的单精度计算高了两个量级。...总结概要 在使用浮点数计算时,尤其是在使用AI框架的过程中,我们往往使用的是float32单精度浮点数,这也跟GPU的硬件架构有关系。...而如果在计算的过程中使用Kahan求和公式,则可以避免这种大数吃小数的问题。Kahan求和公式的本质,就是把大数和小数分开进行计算,这样可以一定程度上达到接近于float64双精度浮点数的运算精度。

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彻底搞懂Javascript 浮点数

), 这52 位是尾数,超出的部分自动进一舍零 实际数字就可以用以下公式来计算: 以0.1为例。...注意以上的公式遵循科学计数法的规范,在十进制是为0<M<10,到二进行就是0<M<2。 也就是说整数部分只能是1,所以可以被舍去,只保留后面的小数部分。...但是, 小数十进制转化为二进制的计算方法是, 小数部分*2, 取整数部分, 直至小数部分为0, 如果永远不为零, 在超过精度时的最后一位时0舍入1。...【这个例子引用自[2]】 0.57这个数值在存储时, 本身的精度不是很准确, 我们用toPrecision这个方法可以获取小数的精度。...toPrecision vs toFixed 数据处理时,这两个函数很容易混淆。 它们的共同点是把数字转成字符串供展示使用。 注意: 在计算的中间过程不要使用,只用于最终结果。

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    JavaScript 浮点数之迷:0.1 + 0.2 为什么不等于 0.3?

    但是在计算机的世界里就没有这么简单了,做为一名程序开发者在你面试时如果有人这样问你,小心陷阱喽!...在 JavaScript 中不论小数还是整数只有一种数据类型表示,这就是 Number 类型,其遵循 IEEE 754 标准,使用双精度浮点数(double)64 位(8 字节)来存储一个浮点数(所以在...你可能会有此疑惑,在计算机中一切万物都以二进制表示,那么二进制中又以 0 1 存储,你可能想用负号(-)表示负数,对不起这是不支持的,为了表示负数通常把最高位当作符号位来表示,这个符号位就表示了正负数,...尾数 M IEEE 754 规定,在计算机内部保存 M 时,默认这个数的第一位总是 1,因此可以被舍去,只保存后面部分,这样可以节省 1 位有效数字,对于双精度 64 位浮点数,M 为 52 位,将第一位的...Python2 的 print 语句会将 0.30000000000000004 转换为字符串并将其缩短为 “0.3”,可以使用 print(repr(.1 + .2)) 获取所需要的浮点数运算结果。

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    从零开始学习PYTHON3讲义(十一)计算器升级啦

    列表的定义跟标准Python很像,是用嵌套的“[]”完成的。随后numpy的类型直接就支持矩阵乘法,所以最后“*3”。执行后输出了矩阵的计算结果。...因此在不会歧义的位置,会继续使用原有计算符和函数,有歧义的位置,需要使用Sympy自己的函数,比如分数函数Rational(稍后会有讲解)。...1/2这种除法会有可能导致小数,从而有二进制到十进制转换的误差风险;并且1/2会直接使用数值计算,会导致算式过快的求值,导致最后化简失败,所以这里使用sympy内置的分数函数Rational,这个函数有两个参数...我们仍然从第二讲的老例子开始: 甲、乙两人相距36千米,相向而行,如果甲比乙先走2小时,那么他们在乙出发2.5小时后相遇;如果乙比甲先走2小时,那么他们在甲出发3小时后相遇,甲、乙两人每小时各走多少千米...---- 本讲小结 复杂的数学计算是理工科必备的基本能力,也是最频繁需要的 数学计算在计算机应用中,分为求得结果的数值计算及公式化简为主的符号计算,各有用途,都很重要 Python在多种扩展库的帮助下有强大的计算能力

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    从零开始深度学习(十一):浅层神经网络

    其中, 是 的矩阵;这里 np.sum 是 python 的 numpy 命令,axis=1 表示水平相加求和,keepdims 是防止 python 输出那些古怪的秩数 ,加上这个确保阵矩阵 这个向量的输出的维度为...如果你跟着咱们系列下来的话,应该发现了到目前为止,计算的都和 Logistic 回归十分的相似,但当你开始 计算 反向传播的时候,你会发现,是需要计算隐藏层和输出层激活函数的导数的,在这里(二元分类)使用的是...因为在反向传播时,两个隐含单元计算的是相同的函数,都是来自 的梯度变化,也就是 和 是一样的,由 可得 ,学习率 一样,梯度变化 一样,这样更新后的输出权值也会一模一样,由此 也等于 。...这么想,如果你用 tanh 或者 sigmoid 激活函数,或者说只在输出层有一个 sigmoid 激活函数,这种情况下,如果(数值)波动太大,在计算激活值时 ,如果 很大, 就会很大或者很小,这种情况下很可能停在...但如果做二分类并且输出单元是 Sigmoid 函数,那么你一定不会想让你的初始参数太大,因此这就是为什么乘上 0.01 或者其他一些小数是合理的尝试,对 也是一样。

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    浮点数的运算精度丢失

    引出 打开Python编译器,输入 0.1+0.2, 期待的结果是0.3,但是输出为: 0.30000000000000004 有点小尴尬,这是为什么呢?...说二进制不太形象,换成我们最长使用的十进制和分数 1/5,使用小数表示为0.2,但是1/3,使用小数表示就是一个无限循环小数:0.3333333, 也就是说,分数的 1/3+1/3=2/3,但如果使用小数...那为什么python这些语言,我们在使用的时候没有察觉到这个问题呢?因为编译器自觉的帮我们做了近似的处理。 和十进制无法精确表示分数的1/3同样,二进制也无法精确表示十进制的小数。...分析 为了方便分析,我们讲计算机存储的字节数量进行缩减,我们假设小数点后只能保存8为小数。...但因为是无限小数,并不是位数多了就会准确。 那么如何做这种精度的计算呢?其实很简单,精度丢失是小数才会有,只要转成整数,就不会有这个问题了。

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    真正零基础Python入门:手把手教你从变量和赋值语句学起

    在我们的程序中,会定义变量来表示一包中罐的数量和每罐的体积,然后我们会计算一个6罐包的体积(以升为单位),并且输出答案。...第一次给变量赋值时,会创建变量并使用那个值进行初始化。定义之后,该变量就可以在另一个语句中使用了,例如: print(cansPerPack) 会输出cansPerPack变量中存储的值。...例如,每一包中必须包含整数个易拉罐—你无法拥有小数个易拉罐。在Python中,这个类型叫作int。当需要小数部分时(例如数字0.355),我们使用浮点数,在Python中叫作float。...例如,因为税率不一定是整数,使用浮点数初始化变量taxRate是个好主意,即使它恰好是个整数: taxRate = 5.0 #税率可以含有小数部分 这会帮你记住变量taxRate可能会有小数部分,...03 变量名 当定义变量时,你需要给它起一个名字来解释其用途,在Python中起名时必须要遵循一些基本原则: 必须以字母或下划线(_)开头,并且其他的字符必须是字母、数字或下划线。 不能使用?

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    利用斐波那契数列实现英里和公里转换

    为了做到这一点,我们将使用比奈公式(Binet’s formula): ? 很容易注意到,黄金分割率就在比奈公式中。现在,我们需要一种公式,这种公式以以斐波那契数列为项明确地表示黄金分割率。...为了分离 φ,让我们尝试计算后续项的比率: ? 这里,我将提出一个论点,让计算这个巨大的极限变得更容易。由于1/φ 的不断增加,它们接近于0。...如果我们使用实际的换算系数,我们得到10英里 = 16.0934公里。 如果我们想把公里换算成英里呢?如果用 φ 乘就能找到下一个斐波那契数,那么用 φ 除就能找到前一个斐波那契数。...首先,我们将42分解为斐波那契数的和,(34 + 8) 公里 = (21 + 5) 英里 = 26英里。如果我使用实际的转换系数,你得到的是 42公里 = 26.0976英里。...在计算英里和公里时,没有人想到黄金比例或斐波那契数列,然而这种联系是存在的。 谢谢你的阅读。

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    F8Net:只有8比特乘法的神经网络量化

    首先,作者用高斯分布(这里有个小问题,为什么用高斯呢)生成一堆随机数。采用均值为0,不同的方差来生成随机数,然后用不同的小数位宽来做定点化,计算他的相对量化误差。...那么这里就会有质疑:这是因为你用了假设,这个假设是高斯分布。这个读者可以思考一下,这种假设是否合理。我的观点是:合理! ok,那么找到了一个选位宽的标准了,接下来呢,这个数值怎么计算呢?...PACT就是非常简单又非常使用的方法。我在做量化训练的时候也是用了PACT。PACT YYDS! 这里公式非常好理解,也非常好推导,也就是简单的变换而已,这里就不做公式推导,因为推导非常简单。...Fix scalling factor定义为: 对于两个连接层的activation,定点化activation公式(也就是conv_bn的输出,也就是y=wx+b)如下: 在这里插入图片描述 公式中...总结一下:对于父层后面有多个子层的网络结构,父层和子层共享截断阈值α;计算父层的有效weight和bias用主子层的小数位宽;计算各个子层的有效weight和bias的时候,使用各自的小数位宽。

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    如何使用 Python编程来识别整数、浮点数、分数和复数

    当再次看到“>>>”提示时,IDLE 已准备好接收更多的指令。  Python 可以像一个神奇的计算器那样进行简单的计算。只要输入一个表达式, Python 就会对它进行计算。...26>>> 3.5 * 1.55.25 使用除法运算符(/)进行除法运算:  >>> 3 / 21.5>>> 4 / 22.0 如你所见,当要求 Python 执行除法运算时,它也会返回数字的小数部分。...3 不同类型的数字  你可能注意到了,之前在介绍数学运算时我们使用了两类数字—没有小数点的数字(称为整数)以及带有小数点的数字(称为浮点数)。...一次又一次地编写这些转换公式是一件麻烦的事。我们编写一个可以进行单位转换的程序。该程序将提供一个菜单,允许用户选择要执行的转换,询问相关输入,然后输出计算结果。...然后,我们将这三个值作为参数调用 roots()函数(先将它们转换为浮点数),将 a、b 和 c 代入二次方程的公式中,计算并输出该方程的根。

    2.3K20

    Double为什么会丢失精度

    浮点数是计算机用来表示小数的一种数据类型,采用科学计数法。在java中,double是双精度,64位,浮点数,默认是0.0d。...当到达一定值自动开始使用科学计数法,并保留相关精度的有效数字,所以结果是个近似数,并且指数为整数。在十进制中小数有些是无法完整用二进制表示的。所以只能用有限位来表示,从而在存储时可能就会有误差。...但是,它们不能提供完全准确的结果,因此不能用于需要计算精确结果的场景中。当浮点数达到一定的大数时自动使用科学计数法。这样的表示只是近似真实数而不等于真实数。...大家看下面的两个输出 输出结果: 0.299999999999999988897769753748434595763683319091796875 0.3 图上阿里的代码约束插件在图表上已经标记了警告...double的问题是从小数点转换到二进制丢失精度,二进制丢失精度。BigDecimal在处理的时候把十进制小数扩大N倍让它在整数上进行计算,并保留相应的精度信息。

    2.4K30

    java面试官:Double为什么会丢失精度?解决方法?答出给1万月薪

    浮点数是计算机用来表示小数的一种数据类型,采用科学计数法。在java中,double是双精度,64位,浮点数,默认是0.0d。...当到达一定值自动开始使用科学计数法,并保留相关精度的有效数字,所以结果是个近似数,并且指数为整数。在十进制中小数有些是无法完整用二进制表示的。所以只能用有限位来表示,从而在存储时可能就会有误差。...但是,它们不能提供完全准确的结果,因此不能用于需要计算精确结果的场景中。当浮点数达到一定的大数时自动使用科学计数法。这样的表示只是近似真实数而不等于真实数。...大家看下面的两个输出 输出结果: 0.299999999999999988897769753748434595763683319091796875 0.3 图上阿里的代码约束插件在图表上已经标记了警告,...double的问题是从小数点转换到二进制丢失精度,二进制丢失精度。BigDecimal在处理的时候把十进制小数扩大N倍让它在整数上进行计算,并保留相应的精度信息。

    23.1K30

    Python变量与数据类型

    2、浮点数 浮点数也就是小数,之所以称为浮点数,是因为按照科学记数法表示时,一个浮点数的小数点位置是可变的,比如,1.23x10^9和12.3x10^8是相等的。浮点数可以用数学写法,如,,,等等。...整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的,整数运算永远是精确的(除法难道也是精确的?是的!),而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。...3.请计算以下表达式的布尔值(注意==表示判断是否相等): 0xff == 255 注意:使用print命令 2 Python之print语句 print语句可以向屏幕上输出指定的文字。...比如输出'hello, world',用代码实现如下: >>>print'hello, world' 注意: 1.当我们在Python交互式环境下编写代码时,是Python解释器的提示符,不是代码的一部分...小任务:自我检测 1.请自我练习使用串用的形式输出文字,并用print打印出来 7 Python中Unicode字符串 因为计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。

    1.1K60

    python每日一练(5)

    n位小数 print("三角形的面积是%.2f" %S) 在Python中,我们可以使用格式化字符串来设置保留小数位数。...具体方法是在格式化字符串中使用%来指定小数位数。...例如,要将数字3.1415926保留2位小数并打印出来,可以使用以下代码: num = 3.1415926 print("%.2f" % num) 输出结果为: 3.14 其中,%.2f中的.2表示保留...Python中的内置函数-map()函数 在Python中,map()函数是一个内置函数,用于对可迭代对象中的每个元素应用给定函数,并返回一个新的可迭代对象,其中包含每个元素的计算结果。....days属性在datetime里的使用 在Python中,.days是一个日期时间(datetime)对象的属性,用于获取两个日期之间的天数差。

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    0.57 * 100 === 56.99999999999999 之谜

    在JS中, 无论整数还是小数都是Number类型, 它的实现遵循IEEE 754, 是标准的Double双精度浮点数, 使用固定的64位来表示。 看到这里你可能就不想看下去了。...实际上, JS中的数字都会转化为二进制存储下来, 由于数字存储限定了64位, 但现实世界中, 数字是无穷的, 所以一定会有数字超出这个存储范围。超出这个范围的数字在存储时就会丢失精度。...但我们可能不知道的是, 小数十进制转化为二进制的计算方法是, 小数部分*2, 取整数部分, 直至小数部分为0, 如果永远不为零, 在超过精度时的最后一位时0舍入1。...阅读完上面一节, 对小数的乘法我们也可以有一些自己的猜测了。 0.57这个数值在存储时, 本身的精度不是很准确, 我们用toPrecision这个方法可以获取小数的精度。...计算公式 以0.1为例, 0.1的二进制是0.00011001100110011001100110011001100110011001100110011001100...

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    Python中的浮点数和小数

    在浮点数运算中,总会有误差的,这一点在下面会显示出来。要解决浮点数运算的误差问题,decimal所创建的小数类型,则是一种比较好的选择。 float类型 用浮点数运算,好处是方便、而且速度快。...浮点数会给出你所声明的数字的近似值。例如,如果输出的是带有18位小数的0.1,我实际上得到的不是0.1,而是一个近似值。...>>> print(f"{0.1:.18f}") 0.100000000000000006 类似地,在执行操作时,例如使用浮点数做加法,也会得到一个近似值。...如果你经常在代码库中使用浮点数和四舍五入,就应该考虑是不是可以使用decimal类型了。 decimal类型 如果需要精确计算,比如财务计算,就必须使用decimal类型——小数类型。...看看每个小数,你就知道为什么了。

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    python入门学习随记(二)(勾股定理、球体积、利率、移位和进制转换、数字求和)

    参考链接: Python输入,输出和导入 2-1 勾股定理  本题目要求读入2个数分别是直角边A和直角边B,然后输出三角形斜边的长度。 ...输入格式: 输入两个数,用空格分隔,用回车键结束输入  输出格式: 输出勾股定理计算的结果,结果保留4位有效数字  输入样例: 在这里给出一组输入。...  输入半径,计算球的体积。...球体积公式是4/3Πr  输入格式: 输入半径,可以是小数。输入提示为“r=”。  输出格式: 输出球的体积,结果保留3位小数,∏使用math库的常量。  输入样例: 在这里给出一组输入。...-计算利率  计算存款利息,计算公式为interest=money×(1+rate)^year−money, interest为存款到期时的利息(税前),money是存款金额,year是存期,rate是年利率

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    趣玩python第三期-float类型

    歪小王: 原来如此,您就是传说中精通小数的专家!那您在 Python 中通常扮演什么样的角色呢? 基础应用 Float: 我的应用非常广泛,只要是需要用到小数的地方,都少不了我!...比如: 科学计算: 在科学计算领域,我可是主力军!各种复杂的公式计算、数据分析,都离不开我精确的小数处理能力。 例如,计算物理运动轨迹,模拟化学反应过程,都需要用到我。...金融领域: 在金融领域,我负责处理各种货币金额、利率、汇率等等, 精确到小数点后几位都是常事! 想象一下银行的存款利息计算,股票的价格波动,都离不开我的精确计算。...精度问题 歪小王: 不过我听说 Float 类型在计算时可能会出现精度问题,这是真的吗? Float: 嗯,这是一个需要注意的地方。...Float: 使用 Decimal 类型: 对于需要精确表示和计算的场景,可以使用 Python 内置的 Decimal 类型。

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    抓住数据的小尾巴 - JS 浮点数陷阱及解法 camsong

    和其它语言如 Java 和 Python 不同,JavaScript 中所有数字包括整数和小数都只有一种类型 — Number。...注:大多数语言中的小数默认都是遵循 IEEE 754 的 float 浮点数,包括 Java、Ruby、Python,本文中的浮点数问题同样存在。...实际数字就可以用以下公式来计算: ? 注意以上的公式遵循科学计数法的规范,在十进制中 0小数部分。...在浏览器正式支持前,可以使用 Babel 7.0 来实现,它的内部是自动转换成 big-integer 来计算,这样能保持精度但运算效率会降低。...toPrecision vs toFixed 数据处理时,这两个函数很容易混淆。它们的共同点是把数字转成字符串供展示使用。注意在计算的中间过程不要使用,只用于最终结果。

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    实例对比 Julia, R, Python,谁是狼语言?

    没想到短短一年时间,双方的位置就互换了。然后 Julia 还是保持了默默无闻。 可见即使在特别垂直的领域,Python 这种粘合剂语言配合强大的第三方库,也是拥有恐怖的战力。...戴卓嘉对三种语言的熟悉程度分别是: 有人做过测试,不依赖第三方装备的情况下,在计算比10⁵更小数的时候 Python 还是要比Julia快的。...这也是为什么 Julia 的布道者 Chris Rackauckas 说,在处理10秒内就能解决的小问题时,并不能体现出 Julia 的优势。...在下面硬编码了准备在MLE估计中使用的 Q_t 的值 最终输出效果,看起来非常舒服,格式经过精心的排版,描述也经过了精心的处理。完美的支持数学公式显示。...评分: 使用 Python 代码 输出结果显示 虽然比 R 是强了不少,但跟 Julia 还是没法比。而且不支持数学公式 评分 ---- 最终用一个表格来总结一下此次对比结果:

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