IEEE 754-2019、Posit 与非典型编码

共 32 题
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1. Kahan summation 在累加 0.1 一百万次相对朴素累加的误差量级控制?

A 它把误差完全消除,结果精确等于数学真实值
B 它比朴素累加误差更大但速度更快
C 它只适用于整数的累加
D 它通过补偿变量把每次舍入误差回补,使累计误差从 O(nε) 降到 O(ε) 量级 ✓ 正确答案
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2. Posit 在 SIMD 流水线中的解码代价与硬件实现障碍?

A 尾数精度不足
B 无法表示负数
C 变长 regime 字段导致解码需要动态移位,破坏 SIMD 固定步长 ✓ 正确答案
D 指数位宽固定过小
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3. decimal128 在 PostgreSQL numeric 与 Db2 DECFLOAT 的工程映射?

A PostgreSQL numeric 与 Db2 DECFLOAT 都基于 IEEE 754 decimal128 硬件
B PostgreSQL numeric 不支持小数
C 两者都只能表示 34 位有效数字
D Db2 DECFLOAT 对应 IEEE 754 decimal128,PostgreSQL numeric 是任意精度软件十进制 ✓ 正确答案
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4. decimal64 的 subnormal 与 normal 边界与二进制浮点的差异?

A 十进制 subnormal 会溢出
B 两种机制完全相同
C 十进制 subnormal 有效数字位数逐步减少,二进制用固定最小指数+减小尾数 ✓ 正确答案
D 二进制 subnormal 有效数字位数更多
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5. C# decimal 与 IEEE 754 decimal128 的实现差异?

A 两者完全相同,都是 IEEE 754 标准格式
B decimal128 不支持小数
C C# decimal 精度更高
D C# decimal 是 96 位整数尾数+可缩放指数,精度约 28 位,无 NaN/无穷;decimal128 是 34 位有效数字的十进制浮点 ✓ 正确答案
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6. 8 邻域 Morton 增量编码与 LoD(level of detail)的工程应用?

A 高位比特对应空间大尺度划分,取高位可实现多分辨率 ✓ 正确答案
B 它不支持多分辨率
C 它只用于一维数据
D 它依赖浮点索引
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7. Hilbert curve 相对 Morton 在空间相关性与 cache 命中率的工程边界?

A 编码计算更简单
B 支持浮点坐标
C 一维索引与空间邻接的一致性更好,cache 命中率更高 ✓ 正确答案
D 不需要位交错
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8. Neumaier 改进(Kahan-Babuska-Neumaier 算法)在混合大小输入的精度保持?

A 通过比较当前和与新项的大小,把较小的数记入补偿变量,更稳健地捕获舍入残差 ✓ 正确答案
B 使用更高精度寄存器
C 完全消除舍入
D 只支持整数
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9. Kahan 求和在金融合计、对账系统的代码实践?

A 让浮点累加结果与精确值完全一致
B 只用于统计分析
C 替代所有 BigDecimal
D 把浮点累计误差从 O(nε) 降到 O(ε),配合容差校验保证对账一致 ✓ 正确答案
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10. Sterbenz 条件,若 a/2 ≤ b ≤ 2a 则 IEEE 754 减法 a − b 无需舍入的工程语义如何?

A 两数相差超过一倍时减法精确
B 任何减法都精确
C 只有整数减法精确
D 两数相差不超过一倍时,减法结果精确无需舍入 ✓ 正确答案
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11. Sterbenz 条件在 IEEE 754 binary64 与 subnormal 数共同遵循的工程价值?

A 成立,因为条件基于相对间距而非绝对大小,subnormal 区域减法仍精确 ✓ 正确答案
B 不成立,subnormal 会舍入
C 只对负数成立
D 只对整数成立
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12. Posit 的 (es, n) 通用格式与 regime、exponent、fraction 三字段位分配?

A 三字段位宽固定
B regime 变长、exponent 固定 es 位、fraction 为剩余位,共 n 位 ✓ 正确答案
C 没有 exponent 字段
D fraction 位宽固定
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13. Sterbenz 条件在路径压缩、k-means 距离计算的工程边界?

A 所有距离差都精确
B 仅当相减两数量级相近(相差不超一倍)时减法才精确,跨数量级距离差仍需误差补偿 ✓ 正确答案
C 只适用于整数
D 完全不适用
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14. Posit 的"george bit"与"渐变精度"在远离 1 时指数位减少的工程价值?

A 远离 1 精度更高
B 所有数值精度一致
C 在 1 附近数值区提供更高精度,远离 1 时用少尾数换更大范围 ✓ 正确答案
D 只支持整数
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15. Posit<32,2> 与 IEEE 754 binary32 在表示 π、e、√2 的精度差异?

A 更低,因为 regime 占了位
B 更高,因为 1 附近的数获得更多尾数位 ✓ 正确答案
C 完全相同
D 取决于符号
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16. Posit 标准 ISO/IEC 24643(P2777 R1)在 C++ 部署的现状?

A C++ 标准库已内置 Posit 类型
B 已被 C++ 完全采纳
C 尚无标准库支持,主要依赖第三方库(如 Stillwater Universal)实现 ✓ 正确答案
D 只支持硬件加速
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17. Posit 在深度学习推理(Unum Computing)的低精度高位宽优势?

A 精度均匀分布
B 必须用 32 位
C 在常用数值区间(1 附近)用更少位提供足够精度,可降低带宽与存储 ✓ 正确答案
D 不支持神经网络
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18. IEEE 754-2019 decimal64 的 BID 与 DPD 两种 significand 编码的差异?

A BID 更贴十进制语义
B 两者完全相同
C BID 用二进制整数编码有效数字,DPD 用每 3 位十进制约 10 位压缩编码 ✓ 正确答案
D DPD 用二进制整数表示
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19. decimal64 的 significand 系数位宽与 exponent 范围?

A 24 位二进制尾数
B 34 位十进制有效数字
C 7 位十进制有效数字
D 16 位十进制有效数字,emax=384、emin=-383 ✓ 正确答案
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20. 十进制浮点的"十进制舍入"模式(half-even、half-up、truncate)的工程选型?

A half-up,误差向上
B half-even(银行家舍入),统计无偏避免系统性偏差 ✓ 正确答案
C truncate,实现简单
D 向上取整
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21. IEEE 754-2019 augmented arithmetic 在 financial flag 与 trap 的差异?

A 直接丢弃舍入误差
B 返回主结果与补足分量,使两者之和精确等于真实值,便于误差补偿 ✓ 正确答案
C 强制触发 trap
D 只支持整数
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22. decimal64 的"clamped"模式与 IEEE 754 舍入模式的对比?

A 决定舍入到最近值
B 替换舍入模式
C 强制溢出
D 将 subnormal 结果通过去掉尾零回退到正常指数,规范化表示 ✓ 正确答案
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23. Morton code 将 2D 坐标 (x, y) 编码为 1D 整数的位交错算法与"Look-up table 3"加速?

A 逐位循环插入
B 不编码直接存
C 用浮点运算
D 预计算把 8 位块一次展开成 16 位交错,再移位合并 ✓ 正确答案
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24. Morton code 在 B+tree 节点布局相比 row-major 在 OLAP 范围查询的空间局部性?

A 整列扫描更快
B 只适用于 1D
C 两者完全一样
D 二维空间范围查询时空间相邻点存储相邻,cache 命中率更高 ✓ 正确答案
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25. bit-interleaving 在 GPU 数据结构(Z-order curve texture)的并行工程价值?

A 空间相邻数据映射到相邻内存,提升缓存局部性与 SIMT 合并访存 ✓ 正确答案
B 破坏数据并行
C 只用于 CPU
D 增加随机访问
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26. Morton code 在 Bigtable、HBase row key 设计的工程价值?

A 让空间相邻记录排序后相邻,支持二维范围查询转一维扫描 ✓ 正确答案
B 只用于加密
C 破坏排序
D 只用于内存表
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27. Kahan 求和的"补偿变量"(compensation)抵消每步浮点舍入误差的代数机理?

A 只记录符号
B 用相邻数精确重构本轮舍入丢掉的残差,下一轮加回 ✓ 正确答案
C 用更高精度寄存器
D 随机修正
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28. double-double arithmetic 在累加 1e17 + 1.0 + 1.0 的精度保护?

A 用更高精度的整数
B 随机采样
C 只保留大数
D 用两个 double 分量(hi+lo)保存主值与残差,避免小量被大数吞没 ✓ 正确答案
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29. Kahan 求和在并行规约(reduction)的 compensated summation 工程价值?

A 只能串行
B 能并行提速且保持每块与合并阶段的误差受控 ✓ 正确答案
C 不降低误差
D 只用于整数
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30. Sterbenz 条件在二分查找中点(mid = lo + (hi - lo) / 2)避免精度损失的工程价值?

A 不避免溢出也不保证精度
B 避开 lo+hi 溢出,且 hi-lo 满足 Sterbenz 条件精确无舍入 ✓ 正确答案
C 只用于整数
D 精度更差
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31. Shewchuk 的精确几何(exact predicates)算法依赖 Sterbenz 与符号判定的关系?

A 保证相近数相减精确,从而精确分离舍入误差,可靠判定符号 ✓ 正确答案
B 让减法更慢
C 只用于加速
D 与符号判定无关
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32. Sterbenz 条件与 Priest 双重数(doubledouble arithmetic)的协同?

A doubledouble 取代 Sterbenz
B 两者无关
C Sterbenz 保证误差重构精确,doubledouble 把残差保存为低分量扩展精度 ✓ 正确答案
D 只用于整数