四舍五入的威力:或影响计时,让选手错失奖杯

运动员都希望在奥运会中突破自我、创造好成绩。然而,计时系统的舍入误差是否让真正的优胜者蒙尘了呢?

随着东京奥运会的临近,全世界都将关注点聚焦在分秒必争的竞赛之中。为了获得运动员的最终比赛成绩,组委会需要将秒表或电子计时系统记录的原始时间完美地处理成提交时间。sciencedaily.com网站当地时间7月21日报道,英国萨里大学研究人员David Faux和Janet Godolphin通过计算机模拟发现,系统在将原始时间转换为最终提交时间时,某些秒表会出现舍入误差。相关研究成果刊登在《美国物理学杂志》中。

Faux在一次游泳比赛中担任志愿者时曾遇到过类似问题。他在用计算机录入成绩时,发现输入的大部分时间都被四舍五入到最近的半秒或整秒。Faux说:“在绘制位偶的频率时,一个独特的模式出现了。我们发现,在统计学概念中,位偶的分布与其概率相等的假设不一致。”

秒表和电子计时系统使用石英振荡器来测定时间间隔,每次振荡计算的周期为0.0001秒。随后,系统对时间进行处理,在体育馆大屏幕上显示为0.01秒。

Faux和Godolphin模拟了大约300万次比赛。正如预期的那样,原始时间表明每一秒的零头都有同样的几率影响最终的显示时间。例如,有1%的可能性,比赛时间以0.55秒或0.6秒结束。当他们用标准显示程序处理原始时间时,均匀分布消失。大多数时间都正确显示。舍入误差通常会导致百分之一秒的变化,如:原始时间28.3194秒被转换为显示时间28.21秒。Faux说:“我们真正需要回答的问题是,全球体育赛事中使用的电子计时系统是否校正了舍入误差?目前,我们还没有找到能将石英振荡计数转换到显示器的实际算法。”

现在,研究人员从各项游泳赛事中收集了超过3万条比赛记录。他们将调查这些记录中是否出现过异常的计时模式,以预测在重大体育赛事中存在舍入误差的可能性。

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编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《美国物理学杂志》

期刊编号:0002-9505

原文链接:
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210721120726.htm

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