Binärzahlen Addition Rechenfehler?

4 Antworten

Gemeint ist wohl ein Überlauf.

Feststellen lässt sich dieser durch Auswertung des Überlaufbits des letzten Volladdierers.

Bei Verwendung des Zweierkomplements können zudem auch Unterläufe auftreten. Sowohl Überläufe als auch Unterläufe dürften sich hier durch Auswertung des letzten Überlaufbits und des letzten Ergebnisbits identifizieren lassen, wenn ich mich richtig erinnere.


tunik123  31.01.2022, 11:33

Bei Zweierkomplement-Zahlen liegt ein Überlauf vor, wenn das Überlaufbit des letzten Addierers vom Überlauf des vorletzten Addierers abweicht.

In der Hardware ist das einfach eine XOR-Verknüpfung.

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Destranix  31.01.2022, 11:35
@tunik123

Ah, okay, dann wart es nicht das letzte Ergebnisbit, sondern das vorletzte Überlaufbit. Danke!

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Bei Ganzzahlen kann es eigentlich im Rahmen der Speicherbelegung nicht zu Fehlern kommen. Kommazahlen sind hingegen unterschiedlich dicht. Um die 0 herum sind sie dichter verteilt als im betragsmäßig hohen Bereich.

Das bedeutet, wenn du zwei große Kommazahlen addierst, fehlt dem Computer eventuell der entsprechende Repräsentant und er muss den nächstkleineren oder nächstgrößeren nehmen.

Es gibt Datentypen, die mehrere Variablen zur Erweiterung des Zahlenraums verbinden können, aber letztlich ist alles immer endlich. Spätestens bei irrationalen Zahlen wie Pi muss zwangsläufig gerundet werden, wenn nicht symbolisch gerechnet werden kann.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Mathematik

Wenn der Zahlenbereich für das Ergebnis nicht ausreicht, kommt es zu diesem Fehler. Ist bei Dezimalzahlen nicht anders. Du addiert zwei dreistellige Zahlen hast aber für das Ergebnis ebenfalls nur 3 Ziffern reserviert. Wenn mehr als 999 rauskommt, kann der "Übertrag" in die Tausenderziffer nicht abgebildet werden. Das Ergebnis ist falsch. Feststellung erfolgt durch eine "Übertragsinformation" , bei Binär Addition ein Bit das dies anzeigt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Also: Zahl ist Zahl. "Binär" ist nur eine von vielen Darstellungsformen einer Zahl. Bei einer Zahl mit endlichen Stellen kann man ganz genau auch die Bits belegen solange genug Bits zur Verfügung stehen. Hat die Zahl mehr Nachkommastellen als das System im mathematischen Rechenwerk verträgt, wird es tatsächlich kritisch und es kommt zu Ungenauigkeiten. Wenn das Ergebnis den Bereich überschreitet, der verarbeitet werden kann, kommt es ebenfalls zu Fehlern.