Štúdia odhaľuje, aké obrovské chyby robia počítače pri špecifických simuláciách. Chýba im zásadný prvok
Peter Coveney, jeden z autorov novej štúdie poukazuje na fakt, ako nepresne dokážu počítače simulovať chaotické dynamické systémy, hlási online knihovna a sekcia Advanced Theory and Simulations. Autori tejto štúdie poukazujú, že čo i len malá chyba počas výpočtov v simulácií môže na konci simulácie viesť k obrovským nepresnostiam, píše ScienceAlert.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneHlavným dôvodom týchto reakcií je fakt, že počítače nedokážu rozumieť chaosu. Celý problém dokonale ilustruje teória s názvom „motýlí efekt“. Ako píše portál SimplyCable, motýlí efekt je experiment, ktorý dokonale znázorňuje teóriu chaosu a dynamické systémy. V princípe sa v tomto experimente hovorí o tom, že aj obyčajné mávnutie krídlami motýľa na jednom mieste môže vyvolať tornádo na inom mieste na Zemi.
Teória motýlieho efektu sa pripisuje americkému vedcovi Edwardovi Nortonovi Lorenzovi, ktorý v 60. rokoch robil simulácie počasia. Simulácie počasia pracujú s obrovským množstvom vstupných premenných, s ktorými následne počítať pracuje a Lorenzo si jednu takúto vstupnú premennú zjednodušil a miesto hodnoty 0,506127 do počítača zadal hodnotu 0,506. Aj toto, na prvý pohľad nepatrné zjednodušenie, viedlo vo finále k obrovským zmenám v simulácii, ktorá sa značne líšila od tých predchádzajúcich.

Simulovanie počasia je jedným z príkladov zložitých chaotických dynamických systémov, ktoré vedci simulujú. Problém však nenastáva iba pri „nesprávnom“ zadaní vstupných hodnôt, ale aj pri samotnom simulovaní a počítaní počítačom. Za všetko môže strata presnosti v dôsledku diskrétnej aproximácie reálnych čísel. Táto strata sa prejavuje práve v zložitých dynamických simuláciách.
Aj malé chyby zaokrúhľovania počítačom tak môžu viesť k obrovským chybám v závere simulácie. Základom problému je aritmetika s pohyblivou čiarkou, čo je princíp, akým počítače rozumejú číslam prostredníctvom binárneho kódu. Tieto chyby sa dokonca prejavujú aj v komplexnejšej, 64-bitovej reprezentácii čísel, ktorú používajú dnešné počítače a ktorá sa nazýva „pohyblivá čiarka s dvojitou presnosťou“.

Vedci až doteraz verili, že tieto chyby zaokrúhľovania v 64-bitovej reprezentácii čísel nemajú na výsledok simulácie žiaden vplyv. Nová štúdia však potvrdzuje, že problém, ktorý je spôsobený nerovnomerným rozdelením frekvencií predstavovaných číslami s pohyblivou rádovou čiarkou nebude tak jednoduché odstrániť. Podľa výskumníkov dokonca nepomôže ani navýšenie počtu bitov. Výsledky štúdie boli získané na simulácii pomerne jednoduchého dynamického systému – na Bernoulliho mape.
Vedci pri projektoch však simulujú rôzne a oveľa zložitejšie systémy ako bola Bernoulliho mapa, no aj pri tomto jednoduchom systéme boli odhalené nepresnosti pri výpočtoch, čo teda smeruje k jedinému – zložitejší systém bude obsahovať vo výsledku ešte väčšie nepresnosti.
Tím odborníkov, ktorí pracovali na štúdii, odporúča ostatným výskumníkom prevádzajúcim rôzne simulácie, aby dôkladne kontrolovali priebeh výpočtov. Nestáva sa vraj každý deň, že väčšina počítačových simulácií môže byť chybná.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

NASA našla vo vesmíre 84 podozrivých objektov. Doteraz sme nič také nevideli

Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov

Fyzici objavili malú chybu v samotnom čase. Tikot vesmíru má v sebe nečakanú trhlinu

Namiesto baní malý reaktor. Vedci narazili na jav ako zo sci-fi, môže navždy zmeniť energetiku

Vedci možno zistili, ako sa na Zem dostala voda. 370 svetelných rokov od nás našli silnú stopu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Výpočet ukázal, koľko financií potrebuješ na pokojný dôchodok na Slovensku. Suma mnohých prekvapí
PREMIUMSulík: Bez Matoviča to nepôjde, migrantov treba poslať späť do Afriky (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Štát rozdá 110 eur navyše. Veľká skupina Slovákov ich dostane automaticky

Pracoval do 103 rokov a krátko pred smrťou napísal 3 pravidlá dlhého života

Gastroenterológ varuje pred obľúbeným nápojom Slovákov: Môže ti výrazne poškodiť pečeň
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
- Netflix a ďalší vytiahnu najväčšie bomby roka. Tieto seriály ovládnu druhú polovicu 2026
- Číňania si stavajú diaľnicu cez oceán. Obrovská námorná flotila donesie autá priamo do Európy
-
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
- Netflix a ďalší vytiahnu najväčšie bomby roka. Tieto seriály ovládnu druhú polovicu 2026
- Číňania si stavajú diaľnicu cez oceán. Obrovská námorná flotila donesie autá priamo do Európy
-
- Slovenskí vodiči si musia dať pozor na nové radary. Rozdávajú pokuty aj bez zastavenia
- Tri roky čakania sa skončili. Na Netflix práve dorazil seriálový klenot
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Akčný veľkofilm 2026 práve pribudol online aj s dabingom. Mal začať novú éru, nakoniec úplne pohorel
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Výpočet ukázal, koľko financií potrebuješ na pokojný dôchodok na Slovensku. Suma mnohých prekvapí
PREMIUMSulík: Bez Matoviča to nepôjde, migrantov treba poslať späť do Afriky (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Štát rozdá 110 eur navyše. Veľká skupina Slovákov ich dostane automaticky

Pracoval do 103 rokov a krátko pred smrťou napísal 3 pravidlá dlhého života

