话说二战的时候,美国轰炸机每次执行任务,除了满载着威力强大的炸弹以外,还常常要装配一台计算机,飞机飞行方向和投弹的抛物线的计算都离不开这台机器。可是世界上第一台电子计算机在二战结束后才发明,轰炸机上当时携带着的“计算机”其实就是个装有一大堆齿轮的大箱子,这台笨重的箱子计算能力还远远比不上今天的手里拿着的casio计算器,用起来也就比算盘好一些吧。这些机械计算机设计者最为担心的问题是里面的一大堆齿轮零件哪天不高兴掉下来一两个,整台机器或许就玩不转了,飞机迷失航向,炸弹误扔到自己的阵地上就要出大麻烦了。在轰炸机飞来飞去的时候,不断的晃动会不会让机器失灵成了很多人心头的忧虑。可这家伙真上了飞机,人们却意外发现它们不仅没有出问题,计算的结果反而比在地面用的时候更准确,令人疑惑不解,难道这些机器对于过山车的感觉情有独钟?人们知道了机器的这个“怪毛病”之后,干脆在地面的机器里安装上了振动器,让它们一边轻轻晃,一边工作,体验一下地面飞行的感觉,它们不仅不会进入梦乡,还会工作得更好。
这些计算机究竟为什么会喜欢坐灰机而不晕呢?经过研究发现,在精度上,这些机械玩意肯定没法跟现在的电脑比,计算不可能算到小数点之后很多位,常常要四舍五入。举个例子,假设计算机在完成一个任务的时候,一个参数先后被乘了五次,这个参数的精确值是5.4,但是计算机只能用整数,5.4只好每次都被四舍五入成了5,正确的结果应该是5.4*5.4*5.4*5.4*5.4=4591.65,可是计算的结果只有5*5*5*5*5=3125,两者有不小的误差,因为每次四舍五入之后的值都比正确的值“矮了一小截”,几次误差叠加在一起就变得越来越大。机器在晃动的时候,会再额外产生一些的小误差,但并不会雪上加霜,5.4可能被晃成5.5,5.6,四舍五入就是6了,当然也可能被晃成5.3,5.2。虽然晃动的误差完全是随机的,但是5.4还是更接近于5,所以最后变成5的可能性更大,假设五次里5.4三次变成成了5,两次被化成了6,这样计算的结果是5*5*5*6*6=4500,比起3125精确了好多。当然“晃动”一定要轻微,不能太厉害,如果5.4最后变成了10就完全不靠谱了。
这些计算机究竟为什么会喜欢坐灰机而不晕呢?经过研究发现,在精度上,这些机械玩意肯定没法跟现在的电脑比,计算不可能算到小数点之后很多位,常常要四舍五入。举个例子,假设计算机在完成一个任务的时候,一个参数先后被乘了五次,这个参数的精确值是5.4,但是计算机只能用整数,5.4只好每次都被四舍五入成了5,正确的结果应该是5.4*5.4*5.4*5.4*5.4=4591.65,可是计算的结果只有5*5*5*5*5=3125,两者有不小的误差,因为每次四舍五入之后的值都比正确的值“矮了一小截”,几次误差叠加在一起就变得越来越大。机器在晃动的时候,会再额外产生一些的小误差,但并不会雪上加霜,5.4可能被晃成5.5,5.6,四舍五入就是6了,当然也可能被晃成5.3,5.2。虽然晃动的误差完全是随机的,但是5.4还是更接近于5,所以最后变成5的可能性更大,假设五次里5.4三次变成成了5,两次被化成了6,这样计算的结果是5*5*5*6*6=4500,比起3125精确了好多。当然“晃动”一定要轻微,不能太厉害,如果5.4最后变成了10就完全不靠谱了。