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Matemática Computacional Lista de exercícios - Sistema de ponto flutuante 1) Considerando um sistema de ponto flutuante definido pelo sistema F(2,8,-6,6) O sistema é definido pela representação binária (2), com uma mantissa de (8) casas depois da vírgula, o menor valor do sistema com expoente (-6) e o maior valor do sistema com expoente (6). a) Determine o menor valor do sistema O primeiro dígito depois da vírgula precisa ser diferente de zero (0), portanto: 0,10000000𝑥2−6 Podemos converter esse número em decimal para facilitar a identificação do menor número que pode ser representado. 0,100000002 = 0,5 O número 0,10000000 também é multiplicado por 2−6, portanto, convertendo para decimal teremos: 2−6 = 0,015625 Multiplicando 0,5 x 0,015625 = 0,0078125 (este é o menor número que pode ser representado pelo sistema) Colocando no sistema de ponto flutuante teremos 0,78125000x10−2 b) Determine o maior valor do sistema O maior valor que pode ser representado 0,11111111𝑥26 Podemos converter esse número em decimal para facilitar a identificação do maior número que pode ser representado. 0,111111112 = 0,99609 375 O número 0,11111111 também é multiplicado por 26, portanto, convertendo para decimal teremos: 26 = 64 Multiplicando 0,99609375 x 64 = 63,75 (este é o maior número que pode ser representado pelo sistema) Colocando no sistema de ponto flutuante teremos 0,63750000x102 2) Considerando o sistema e os limites do exercício número 1 determine se as operações abaixo podem ser realizadas: a) 67816 ÷ 201610 Primeiro devemos converter ambos os valores para a mesma base. Iremos utilizar a base decimal. 67816 = 165610 Passamos os valores para ponto flutuante 1656 = 0,16560000𝑥104 2016 = 0,20160000𝑥104 Os dois valores não pode ser representados em nosso sistema, pois o maior valor possível possui o expoente 102 e os valores da operação possuem expoente 104. Neste caso ocorreu um erro de OVERFLOW. b) A,82CCh x 110100,1100101 Primeiro devemos converter ambos os valores para a mesma base. Iremos utilizar a base decimal. 𝐴, 82𝐶𝐶16 = 10,510928310 110100,11001012 = 52,789062510 Passamos os valores para ponto flutuante 10,5109283 = 0,10510928𝑥102 52,7890625 = 0,52789062𝑥102 Os dois valores valores estão dentro dos limites do sistema, portanto a multiplicação pode ser realizada. 0,10510928𝑥102 𝑥 0,52789062𝑥102 = 0,55486205𝑥103 Veja que o resultado possui um expoente 103, portanto o resultado não pode ser representado, pois ocorre um erro de OVERFLOW. 3) Determine se as operações abaixo podem ser realizadas para o sistema de ponto flutuante F(2,6,-9,9) e se for o caso calcule os erros relativo e absoluto. Valor mínimo do sistema: 0,100000x2−9 Em decimal: 0,100000 = 0,500000 2−9 = 0,001953125 Multiplicando: 0,500000 x 0,001953125 = 0,0009765625 Valor máximo do sistema: 0,111111x29 Em decimal: 0,111111 = 0,984375 29 = 512 Multiplicando: 0,984375 x 512 = 504 a) 1ADh ÷ 10110111 Convertendo em decimal 1ADh = 429 em ponto flutuante: 0,429000x103 10110111= 183 em ponto flutuante: 0,183000𝑥103 Os valores estão dentro dos limites mínimo e máximo. Fazendo a divisão 429 ÷ 183 = 2,3442622950819672131147540983607 Calculando os erros O valor real em ponto flutuante é 0,23442622950819672131147540983607 x101 No sistema solicitado F(2,6,-9,9) o valor será representado com uma mantissa de 6 dígitos, portanto: Valor aproximado: 0,234426 x101 O Erro Absoluto (EA) é a diferença entre o valor real e a valor representado pelo sistema, portanto: EA = 2,3442622950819672131147540983607 - 2,34426 EA = 0,0000022950819672131147540983607 EA = 2,2950819672131147540983607x10−6 Erro desde arredondamento O Erro Relativo (ER) é representado em porcentagem (%), portanto 𝐸𝑅 = 𝐸𝐴 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜 = 2,2950819672131147540983607𝑥10−6 0,234426𝑥101 𝐸𝑅 = 9,7902193750399475915570828321091𝑥10−7
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