计算机的错误计算(一百一十八)

摘要  探讨一个不动点的计算精度问题。

       不动点是一类特殊的循环迭代。它有形式 x=f(x)\,. 

例1.  已知迭代[1]

y_1=0.5\,, \\y_n=\sin(121\times\arcsin(y_{n-1}))\,.

计算 y_9\,.

       显然,每个 y_n 均为 0.5 .

       不妨在Visual Studio 2010 下用下列C语言代码计算:

#include <stdio.h>
#include <math.h>int main() {double y = 0.5;int n = 9;for (int i = 2; i <= n; i++) {y = sin(121 * asin(y));}printf("%f", y);return 0;
}

则运行后输出 -0.257251 . 

       若用Java编程计算:

import java.lang.Math;
public class Xh{public static void main(String[] args) {double y = 0.5;for (int i = 2; i <= 9; i++) {y = Math.sin(121 * Math.asin(y));}System.out.println(y);}
}

则运行后输出似乎更精确:-0.25725124685210005 .

       这样,二者均输出错误结果。

参考文献

[1] 赵世忠, 陈冬火, 刘静. 循环迭代程序的一种可信计算算法. 软件学报, 2020, 31(12): 3685-3699

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