电脑多久犯一次错误？

Question

我不是指编程错误，这实际上是由人类以某种方式完成的，而是在执行像添加两个数字这样简单的事情时。

期望1 / x错误的x的范围是多少？

Answer 1

就CPU而言，有三种可能的错误来源似乎属于您的问题范围：

1. 浮点舍入错误。这似乎是你在分组示例中得到的结论。这种类型的错误在实践中是完全确定的，而不是随机的！但是，如果您使用的编程语言未指定浮点行为，则可能会在不同的计算机上出现不同的错误。
2. 设计CPU中的错误，例如臭名昭​​着的Intel Pentium FDIV bug。很难对此进行概率测试，但幸运的是，现代CPU已经进行了广泛的测试，甚至使用形式化方法在一定程度上证明了它们的正确性。
3. 辐射引起的硬件错误，例如宇宙射线。除非您将计算机放在核电站的反应堆内，否则辐射引起的错误概率通常可以忽略不计。有趣的是，这实际上与某些编程技术相关，例如版本控制系统中的散列。您可以将参数设置为“嗯，由于宇宙射线，我们更可能得到错误，而不是哈希冲突，所以不值得担心哈希冲突的可能性”。

计算机的其他组件（如存储设备和显示设备）比CPU更容易出现导致数据损坏的硬件错误。

Answer 2

继@Robin Green的回答之后，除了宇宙射线之外，实际上还有一些潜在的硬件错误原因：

• 电噪声：所有电子电路都存在热噪声，电感耦合等影响也是如此。
• 量子事件：由于半导体上的特征变得越来越小（特别是栅极电介质），并且每个状态变化中涉及的电子数量变得越来越小，电子处于高能态并影响逻辑状态的有限（但很小）概率变得重要。

所有这些问题都有设计解决方案，但它们的价格在尺寸，功耗，集成密度方面可能不值得接受。辐射硬化的半导体以其低集成密度，相对性能（和高成本）而着称。

值得注意的是，在通信和存储中，硬件错误是常见的，而不是首先阻止它们，策略是通过错误检测和纠正技术从它们中恢复。

Answer 3

我与我的一位非常反自动化的朋友谈话 - 他是一名火车司机...

“启动电脑时你的电脑会出现多少错误？在此过程中做出了多少决定？你在开火车时犯了多少错误？”

（如果您有兴趣，可在9年内完成3次）

是的，由于边缘设计和媒体老化在某些时候会出现奇怪的读取错误，但计算机是否犯了错误或人类只是偷工减料？

宇宙射线是计算机还是设计师的错误？我怀疑未来的计算机会变得复杂到足以让我们称之为“错误”，但是他们需要展示自己的意图才能正确地犯下这些指控。

Answer 4

从不。 - 一个原因是“错误”的概念属于人类，不适用于机器。计算机是愚蠢的（它是人类编程使它们看起来很聪明），它们不会失败。

机器根据其构造和 - 如果是计算机 - 按照他们正在运行的程序行事。这是总是确定性的 - 否则就意味着一些自然法则被打破，整个人类科学就是某种猜测。

结果可能并不总是像人类预期的那样，但这总是可以通过人为因素来解释。简直就是（不可能）出现“计算机错误”这样的事情。

Answer 5

......否则就意味着某些自然规律被打破了，整个人类科学就是某种猜测。

如果你研究一下，事实上整个人类科学实际上是某种程度的猜测。任何事情都没有任何已知的绝对事实。只是近似和最好的猜测。甚至科学和物理学的核心也是一个错误的模型。虽然影响很小，但仍有问题。