ES2261221T3 - Aparato y metodo para redondear valores numericos segun digitos significativos o un intervalo de redondeo. - Google Patents

Aparato y metodo para redondear valores numericos segun digitos significativos o un intervalo de redondeo.

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ES2261221T3 ES00950009T ES00950009T ES2261221T3 ES 2261221 T3 ES2261221 T3 ES 2261221T3 ES 00950009 T ES00950009 T ES 00950009T ES 00950009 T ES00950009 T ES 00950009T ES 2261221 T3 ES2261221 T3 ES 2261221T3
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Abstract

Aparato de redondeo decimal que comprende: una sección (1) de entrada para introducir un valor numérico x que se debe redondear y un intervalo de redondeo w; una primera sección (21) de almacenamiento para almacenar el valor numérico x introducido; una segunda sección (22) de almacenamiento para almacenar el intervalo de redondeo w; y, una sección (4) de procesado de redondeo para redondear el valor numérico x almacenado en dicha primera sección (21) de almacenamiento con una posición de dígito determinada por el intervalo de redondeo w almacenado en dicha segunda sección (22) de almacenamiento, caracterizado porque dicho aparato de redondeo está especialmente adaptado de manera que: (A) dicha sección (1) de entrada introduce el intervalo de redondeo w; (B) dicha primera sección de almacenamiento comprende una sección (21) de almacenamiento de numerales para almacenar dígitos en posiciones de dígito sucesivas del valor numérico x introducido; (C) dicha segunda sección de almacenamientocomprende una sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo para almacenar el intervalo de redondeo w introducido; (D) dicha sección de procesado de redondeo comprende una sección (31) de extracción de numerales menos significativos para extraer un valor numérico menos significativo y compuesto por dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo.

Description

Aparato y método para redondear valores numéricos según dígitos significativos o un intervalo de redondeo.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato y a un método usados para el redondeo que es necesario para análisis, mediciones, investigaciones, y otros. Más particularmente, la invención se refiere a un aparato y a un método para realizar un procesado de redondeo según dígitos significativos o un intervalo de redondeo.
Antecedentes de la técnica
En general, el procesado de aproximación numérica tipificado como redondeo ha disfrutado de una amplia aceptación. Entre los ejemplos se incluyen la reorganización de datos experimentales y procesos de contabilidad. Muchos procesos de redondeo se preparan como funciones en lenguajes de alto nivel y software de procesado de datos. Un usuario puede obtener un valor numérico redondeado especificando un valor numérico y una posición de un dígito a procesar.
La Fig. 14 ilustra el procesado realizado usando una función de redondeo convencional. En primer lugar, un usuario introduce un valor numérico x a procesar y una posición de un dígito p a procesar (etapa 601). Si la posición del dígito p a procesar es, por ejemplo, la posición correspondiente a 100, p es -2. Si se debiera obtener un entero, p es 0. Si la posición del dígito es la posición del tercer decimal, p es +3. A continuación, los dígitos en las posiciones sucesivas de dígito del valor numérico x proporcionado se almacenan a su vez en memoria (etapa 602). De la memoria se lee un dígito en la posición de dígito inmediatamente a la derecha de la posición de dígito p especificada (etapa 603). Se toma una decisión sobre si el dígito es igual a o mayor que 5 (etapa 604). Si el resultado de la decisión es SÍ (es decir, el valor numérico es igual a o mayor que 5), se realiza el redondeo por exceso (etapa 605). Si el resultado de la decisión es NO, se realiza el redondeo por defecto (etapa 606). De esta manera, el procesado convencional con bifurcación condicional que usa una función extrae solamente un dígito de entre los dígitos en las múltiples posiciones de dígito. A continuación, se efectúa una bifurcación condicional.
El planteamiento de la técnica anterior descrito anteriormente presenta los siguientes problemas.
(1) Resulta imposible especificar la posición del dígito procesado por dígitos significativos.
Los programas de software de hojas de cálculo disponibles actualmente en el mercado no incluyen el concepto de que la posición del dígito procesado se especifique por dígitos significativos. Si la posición de un dígito que se debe procesar se cuenta desde la posición del dígito más a la izquierda y la misma se especifica, es necesario otro procesado de bifurcación condicional de manera que la posición del dígito procesado se especifique por dígitos significativos al atravesar una coma decimal, siempre que se realice el procesado de bifurcación condicional de la técnica anterior (es decir, únicamente se toma un dígito de entre las múltiples posiciones de los dígitos y se toma una decisión). Por ejemplo, cuando se deba redondear 0,0000234 a dos dígitos significativos, si este valor numérico se cuenta tal como es, en ese caso se tomará el dígito en la posición del tercer decimal y se realizará un proceso de redondeo. De este modo, los dígitos se toman y se cuentan sucesivamente desde la posición del dígito más a la izquierda. Se toma una decisión sobre si cada dígito tomado es o no un 0. Si es 0, esta posición de dígito no se cuenta. De esta manera, es necesario un procesado de bifurcación condicional. Además, cuando se ejecuta un proceso de redondeo con cuatro dígitos significativos, si el valor numérico es 30.200, es necesario contar en su totalidad el "0" en la posición del cuarto dígito, el "0" en la posición del segundo dígito, y el "0" en la posición del primer dígito. En el caso de 0,34502, no se cuenta el "0" en la posición del primer dígito (el dígito más significativo). No obstante, se debe contar el "0" en la posición del cuarto decimal y así sucesivamente. Por esta razón, son necesarias más bifurcaciones condicionales.
Cuando se usa la secuencia de procesado de la técnica anterior tal como se ha descrito anteriormente, si el dígito que se debe redondear se especifica por dígitos significativos, se produce inevitablemente un procesado muy complicado. Por esta razón, la función de la técnica anterior no consigue que resulte posible especificar una posición de un dígito por dígitos significativos. Además, no hay disponible ningún software de hoja de cálculo capaz de especificar una posición deseada de un dígito por un número significativo.
Las calculadoras, tales como la Casio fx-115W, están equipadas con una variedad de modos para especificar la precisión del número visualizado. Por ejemplo, el modo SCI permite la introducción del número de cifras significativas a visualizar, con redondeo por exceso o por defecto según el dígito después del dígito menos significativo. Como alternativa, el modo FIX permite la introducción del número de posiciones decimales a visualizar, de una forma similar a la descrita anteriormente. La solicitud de patente europea EP 0 715 263 describe un ordenador el cual incluye controles para especificar el número de posiciones decimales a usar para un cálculo y también para especificar el número de posiciones decimales a visualizar, con un redondeo convencional de la posición decimal por debajo de la especificada. Dicha fijación de la coma decimal se puede equiparar a una forma de procesado basada en un intervalo de redondeo.
(2) No se puede realizar el procesado de redondeo que usa directamente un intervalo de redondeo.
El redondeo que usa un intervalo de redondeo se basa en la ISO (Organización Internacional de Normalización) 31-0:1992 (E), apéndice B, "Guide to the rounding of numbers". El redondeo que usa un intervalo de redondeo consiste en sustituir un valor numérico determinado por un valor numérico seleccionado de entre una secuencia de múltiplos enteros de un intervalo de redondeo seleccionado. Por ejemplo, cuando el intervalo de redondeo es 0,1, el 12,849 se redondea a 12,8 y el 13,451 se redondea a 13,5. Cuando el intervalo de redondeo es 10, el 1.284,9 se redondea a 1.280, y el 1.345,1 se redondea a 1.350. Por consiguiente, en el procesado de redondeo que usa un intervalo de redondeo, lo que se introduce en primer lugar no es la posición del dígito procesado sino un intervalo de redondeo. No obstante, los programas de software de hoja de cálculo disponibles actualmente en el mercado no incluyen en el concepto de que el redondeo se realice basándose en un intervalo de redondeo. Por ello, ha resultado imposible realizar un proceso de redondeo introduciendo directamente un intervalo de redondeo. Por esta razón, para realizar el proceso de redondeo de la técnica anterior que usa un intervalo de redondeo, es necesario un procesado adicional para convertir el intervalo de redondeo en la posición del dígito procesado. Esta situación complica el procesado, y se prolonga el tiempo del mismo.
(3) Es imposible adaptarse a la JIS (Norma Industrial Japonesa).
Cuando se usa el redondeo simple, el resultado queda sesgado según los valores numéricos contenidos en los datos. Por esta razón, es necesario un redondeo para corregir el resultado sesgado y minimizar el error de redondeo. La JIS estipula un método de redondeo con este fin. Mucha documentación presentada a los organismos públicos tiene valores numéricos que se deben redondear según la JIS.
La Fig. 15 ilustra un método de aproximación numérica estipulado por la JIS, Z8401. Fundamentalmente, se realiza un proceso de redondeo, y se efectúa una clasificación del 5 restante. Cuando un valor numérico se redondea a un valor numérico que tiene n dígitos significativos, el dígito en la posición (n+1)ésima y los dígitos menos significativos se reorganizan de la forma siguiente.
(a)
Cuando el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima o un dígito menos significativo es menor que la mitad de 1 unidad en la posición de dígito enésima, el dígito se descarta.
(b)
Cuando el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima o un dígito menos significativo es mayor que la mitad de 1 unidad en la posición de dígito enésima, el dígito en la posición de dígito enésima se incrementa en 1 unidad.
(c)
Cuando el dígito en la posición (n+1)ésima o un dígito menos significativo es igual a la mitad de 1 unidad en la posición de dígito enésima, se llevan a cabo los siguientes procesos (i) y (ii).
(i)
Si el dígito en la posición de dígito enésima es 0, 2, 4, 6, u 8, el dígito se descarta.
(ii)
Si el dígito en la posición de dígito enésima es 1, 3, 5, 7, ó 9, el dígito en la posición enésima se incrementa en 1 unidad.
Los dígitos significativos se cuentan a partir de la posición del dígito más significativo que no es cero. Este redondeo se debe realizar en una fase. Por ejemplo, si el 5,346 se redondea a dos dígitos significativos a través de este método, en ese caso se obtiene como resultado 5,3. Si el redondeo se realiza en dos fases, el valor numérico se redondea a 5,35 en la primera fase y a 5,4 en la segunda fase.
El procesado se efectúa en la secuencia según la manera descrita a continuación. En primer lugar, se determina el número de dígitos (etapa 701). Se toma una decisión sobre si el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima es 6 ó mayor (etapa 702). Si el dígito es 6 ó mayor, el dígito en la posición de dígito enésima se incrementa en 1. Se descartan el dígito en la posición (n+1)ésima y los dígitos menos significativos (etapa 706). Por ejemplo, si el 13,461 se redondea a tres dígitos significativos, se obtiene como resultado el 13,5.
A continuación, se toma una decisión sobre si el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima es 4 ó menor (etapa 703). Si es 4 ó menor, se descartan el dígito en la posición (n+1)ésima y los dígitos menos significativos (etapa 707). Por ejemplo, si el 12,849 se redondea a tres dígitos significativos, se obtiene el 12,8.
Si el dígito en la posición (n+1)ésima no es igual o mayor que 6 ni igual o menor que 4, es decir, el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima es 5, se toma una decisión sobre si el dígito en la posición (n+2)ésima y los dígitos menos significativos son todos ellos 0 (etapa 704). Si el dígito en la posición (n+2)ésima y los dígitos menos significativos contienen un numeral o numerales que no son cero, el dígito en la posición de dígito enésima se incrementa en 1, y se eliminan el dígito en la posición (n+1)ésima y los dígitos menos significativos (etapa 706). Por ejemplo, si basándose en este principio el 13,451 se redondea a tres dígitos significativos, se obtiene como resultado el 13,5.
Si el dígito en la posición de dígito (n+2)ésima y los dígitos menos significativos son todos ellos 0, se toma una decisión sobre si el dígito en la posición enésima es par o impar (etapa 705). Si el resultado es que el dígito es par, en ese caso se eliminan el dígito en la posición (n+1)ésima y los dígitos menos significativos (etapa 707). Por ejemplo, si el 11,450 se redondea a tres dígitos significativos, se obtiene como resultado el 11,4. En cambio, si el dígito en la posición enésima es impar, el dígito en la posición enésima se incrementa en 1, y se descartan el dígito en la posición (n+1)ésima y los dígitos menos significativos (etapa 706). Por ejemplo, si el 12,750 se redondea a tres dígitos significativos, sale el 12,8.
No obstante, si los dígitos necesarios para la decisión se toman de entre todas las posiciones de dígitos correspondientes a los dígitos según el procesado de bifurcación condicional que usa la función de redondeo de la técnica anterior, y si los dígitos que se toman se tratan como un número, en la bifurcación condicional de la etapa 704 de la Fig. 15 son necesarias numerosas bifurcaciones condicionales (etapas 804 a 807), tal como se ilustra en la Fig. 16.
Esta sección se usa para determinar que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima es 5 y que los dígitos menos significativos son todos ellos 0. Cuando se extraen los dígitos necesarios de entre todas las posiciones de dígito y los mismos se tratan como un número, se deben determinar los dígitos en todas las posiciones de dígito.
Por ejemplo, cuando los dígitos ubicados a la derecha de un dígito redondeado son 50.000.001, la JIS requiere un redondeo por exceso. Si una persona toma una decisión guiada por la vista, puede detectar inmediatamente que hay presente un dígito que no es cero en cierta posición de los dígitos menos significativos. Cuando se usa un ordenador, el método de decisión presenta un problema. En el procesado de la técnica anterior en el que se toma una decisión para cada posición de dígito, se toma una decisión sobre si el dígito en la posición de dígito (n+2)ésima es o no 0. A continuación, se toma una decisión sobre si el dígito en la posición (n+3)ésima es o no 0. Subsiguientemente, se toma una decisión sobre si el dígito en la posición (n+4)ésima es o no 0. De esta manera, se toman decisiones hasta la posición de dígito situada más a la derecha para determinar si el 0 no está contenido en absoluto en las posiciones (n+2)ésima y las siguientes o si hay presente algún numeral que no es cero en cualquier posición de dígito. Como los dígitos en las posiciones de dígitos siguientes se determinan de forma sucesiva, no se puede tomar una determinación final hasta que se ha llevado a cabo una multiplicidad de operaciones de bifurcación.
Cuando se contempla el número de dígitos capaces de ser calculados por los ordenadores actuales, se espera que el número de las operaciones de bifurcación condicional sea desorbitado. Por consiguiente, en el procedimiento convencional, es necesario limitar el número de dígitos tratados a un valor bastante por debajo de la capacidad de procesado del ordenador con vistas a reducir el número de las operaciones necesarias de bifurcación condicional. Por esta razón, incluso si el procedimiento se trata en términos de software, se recomienda la realización del cálculo a un nivel considerablemente menor que la capacidad de cálculo del ordenador. Esta situación limita la gama que se puede procesar. Como consecuencia, el software no sería viable en el mercado. De esta manera, la situación actual es que no se ha desarrollado ni se ha llevado a la práctica ningún software capaz de realizar operaciones de redondeo según la JIS Z8401.
En el procesado de redondeo descrito anteriormente, resulta imposible introducir directamente un intervalo de redondeo para el procesado de redondeo. Para realizar el proceso de redondeo de la técnica anterior que usa un intervalo de redondeo, es necesario un procesado adicional para convertir el intervalo de redondeo en una posición de un dígito. Además, en este caso, el procesado se complica y se prolonga el tiempo del mismo.
Descripción de la invención
Uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un aparato y métodos capaces de realizar un proceso de redondeo decimal mediante el redondeo de un valor numérico, usando dígitos significativos o alternativamente un intervalo de redondeo.
Otro de los objetivos de la invención es proporcionar un aparato y métodos capaces de realizar un redondeo decimal de números con un error de redondeo mínimo según la JIS (Norma Industrial Japonesa), nuevamente usando bien dígitos significativos o bien un intervalo de redondeo.
Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de redondeo decimal que comprende:
una sección de entrada para introducir un valor numérico x que se debe redondear y un intervalo de redondeo w;
una primera sección de almacenamiento para almacenar el valor numérico x introducido;
una segunda sección de almacenamiento para almacenar el intervalo de redondeo w; y,
una sección de procesado de redondeo para redondear el valor numérico x almacenado en dicha primera sección de almacenamiento con una posición de dígito determinada por el intervalo de redondeo w almacenado en dicha segunda sección de almacenamiento,
caracterizado porque:
(A) dicha sección de entrada introduce el intervalo de redondeo w;
(B) dicha primera sección de almacenamiento incluye una sección de almacenamiento de numerales para almacenar dígitos en posiciones de dígito sucesivas del valor numérico x introducido;
(C) dicha segunda sección de almacenamiento incluye una sección de almacenamiento de intervalos de redondeo para almacenar el intervalo de redondeo w introducido;
(D) dicha sección de procesado de redondeo incluye
una sección de extracción de numerales menos significativos para extraer un valor numérico menos significativo y compuesto por dígitos en posiciones de dígito a la derecha de una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección de almacenamiento de intervalos de redondeo, y
una sección de procesado de redondeo de intervalos de redondeo para sustituir el valor numérico x almacenado en dicha sección de almacenamiento de numerales por un valor numérico seleccionado de entre una secuencia de múltiplos del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección de almacenamiento de intervalos de redondeo según el resultado de una comparación del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección de almacenamiento de intervalos de redondeo con dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección de extracción de numerales menos significativos;
(E) se proporciona además una sección de extracción de numerales redondeados para extraer un dígito redondeado R del valor numérico x almacenado en dicha sección de almacenamiento de numerales, estando el dígito de redondeo R en una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección de almacenamiento de intervalos de redondeo; y,
(F) dicha sección de redondeo de intervalos de redondeo comprende: una sección de cálculo de restos para calcular un resto b que se produce cuando el dígito redondeado R extraído por dicha sección de extracción de numerales redondeados se divide por 2; una sección sumadora para sumar 1 al dígito redondeado R extraído por dicha sección de extracción de numerales redondeados si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección de almacenamiento de intervalos de redondeo es menor que dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección de extracción de numerales menos significativos o si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección de almacenamiento de intervalos de redondeo es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección de extracción de numerales menos significativos y, al mismo tiempo, el resto b calculado por dicha sección de cálculo de restos es 1; y una sección de descarte para descartar el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección de extracción de numerales menos significativos.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de redondeo decimal que comprende:
una sección de entrada para introducir un valor numérico x que se debe redondear y un número de dígitos significativos n;
una primera sección de almacenamiento para almacenar el valor numérico introducido x;
una segunda sección de almacenamiento para almacenar el número introducido de dígitos significativos n; y,
una sección de procesado de redondeo para redondear el valor numérico x almacenado en dicha primera sección de almacenamiento con una posición de dígito determinada por el número de dígitos significativos n almacenados en dicha segunda sección de almacenamiento,
caracterizado porque:
(A) dicha sección de entrada introduce el número de dígitos significativos n;
(B) dicho aparato de redondeo incluye además una sección de cálculo de enteros/índices para calcular un entero K y un índice M con lo que el valor numérico x introducido por la sección de entrada viene dado por K x 10^{M}, en la que K tiene un dígito menos significativo diferente a cero, de tal manera que en las posiciones decimales no hay presentes valores diferentes a cero;
(C) dicha primera sección de almacenamiento incluye una sección de almacenamiento de partes de índice para almacenar el índice M calculado por dicha sección de cálculo de enteros/índices y una sección de almacenamiento de partes enteras para almacenar el entero K calculado por dicha sección de cálculo de enteros/índices;
(D) dicha segunda sección de almacenamiento incluye una sección de almacenamiento de dígitos significativos para almacenar el número de dígitos significativos n introducidos;
(E) dicha sección de procesado de redondeo incluye una sección de redondeo de dígitos significativos para redondear el entero K con el número de dígitos significativos n, usando el entero K almacenado en dicha sección de almacenamiento de partes enteras y el número de dígitos significativos n almacenados en dicha sección de almacenamiento de dígitos significativos, con vistas a calcular un entero L; y
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(F) dicho aparato de redondeo incluye además una sección de restablecimiento de posiciones de dígito para calcular L x 10^{M} usando el entero L calculado por dicha sección de redondeo de dígitos significativos y el índice M almacenado en dicha sección de almacenamiento de partes de índice,
en el que dicha sección de redondeo de dígitos significativos comprende:
una sección de determinación de cincos para convertir en un numeral los dígitos en las posiciones (n+1)ésima y las siguientes posiciones de dígito del entero K almacenado en dicha sección de almacenamiento de partes enteras y tomar una decisión sobre si el numeral convertido es igual a 5;
una sección de discriminación de impares/pares para dividir un dígito en la posición de dígito enésima del entero K por 2 y tomar una decisión sobre si el resto es 0 si dicha sección de determinación de cincos determina que el numeral formado por dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes es igual a 5;
una sección de determinación de redondeo para tomar una decisión sobre si un dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K es igual a o mayor que 5 si dicha sección de determinación de cincos determina que el numeral formado por dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes no es igual a 5;
una sección de redondeo por defecto para descartar dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes con vistas a calcular el entero L si dicha sección de discriminación de pares/impares determina que el resto es 0 ó si dicha sección de determinación de redondeo determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima no es igual o mayor que 5; y
una sección de redondeo por exceso para incrementar el dígito en la posición de dígito enésima en 1 y descartar los dígitos en las posiciones de dígitos (n+1)ésima y las siguientes con vistas a calcular el entero L si la sección de discriminación de pares/impares determina que el resto no es 0 o si dicha sección de determinación de redondeo determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima es igual o mayor que 5.
También se proporciona un método de redondeo decimal y un soporte de grabación en el que se carga un programa de ordenador para ejecutarlo en un ordenador correspondiente al aparato de cada uno del primer y el segundo aspectos de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describirán detalladamente ejemplos de la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la Fig. 1 es un diagrama de bloques de un procesador de redondeo según una primera forma de realización de la presente invención;
la Fig. 2 es un diagrama de bloques de un ejemplo del hardware del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 1, realizado usando un ordenador;
la Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 1;
la Fig. 4 es un diagrama de bloques de un procesador de redondeo de acuerdo con una segunda forma de realización de la invención;
la Fig. 5 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 4;
la Fig. 6 es un diagrama de bloques de un procesador de redondeo según una tercera forma de realización de la invención;
la Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 6;
la Fig. 8 es un diagrama de bloques de un procesador de redondeo según una cuarta forma de realización de la invención;
la Fig. 9 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 8;
la Fig. 10 es un diagrama de bloques de un procesador de redondeo según una quinta forma de realización de la invención;
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la Fig. 11 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 10;
la Fig. 12 es un diagrama de bloques de un procesador de redondeo según una sexta forma de realización de la invención;
la Fig. 13 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 12;
la Fig. 14 es un diagrama de flujo que ilustra el procedimiento de procesado de la técnica anterior para el redondeo;
la Fig. 15 es un diagrama de flujo que ilustra el procedimiento de procesado de la técnica anterior para realizar el redondeo especificado por la JIS, usando un ordenador; y
la Fig. 16 es un diagrama de flujo que ilustra el procedimiento del procesado de la técnica anterior para realizar el redondeo especificado por la JIS, usando un ordenador, mediante un procesado de bifurcación detallado.
Mejores formas de poner en práctica la invención
En lo sucesivo se describen las formas de realización preferidas de la presente invención haciendo referencia a los dibujos. En la Fig. 1 se muestra un procesador de redondeo según una primera forma de realización de la presente invención en forma de diagrama de bloques. La primera y segunda formas de realización que se describen a continuación se refieren a procesadores de redondeo para realizar procesos de redondeo usando un intervalo de redondeo.
Haciendo referencia a la Fig. 1, el procesador de redondeo comprende una sección 1 de entrada, una sección 2 de almacenamiento, una sección 3 de extracción, una sección 4 de procesado de redondeo, y una sección 5 de salida. La sección 2 de almacenamiento tiene una sección 21 de almacenamiento de numerales y una sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo. La sección 3 de extracción tiene una sección 31 de extracción de numerales menos significativos y una sección 32 de extracción de numerales redondeados. La sección 4 de procesado de redondeo tiene una sección 41 de cálculo de restos, una sección sumadora 42, y una sección 43 de descarte.
La sección 1 de entrada se usa para introducir un valor numérico x que se debe redondear y un intervalo de redondeo w. La sección 21 de almacenamiento de numerales almacena dígitos en las posiciones de dígitos sucesivas del valor numérico x introducido. La sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo almacena el intervalo de redondeo w introducido. La sección 31 de extracción de numerales menos significativos extrae un valor numérico y del valor numérico x almacenado en la sección 21 de almacenamiento de numerales, estando formado el valor numérico y por los dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en la sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo. La sección 32 de extracción de numerales redondeados extrae un dígito redondeado R del valor numérico x almacenado en la sección 21 de almacenamiento de numerales, estando ubicado el dígito R en una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en la sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo. La sección 41 de cálculo de restos calcula el resto b cuando el dígito redondeado R extraído por la sección 32 de extracción de numerales redondeados se divide por 2. Si el intervalo de redondeo w almacenado en la sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo es menor que dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por la sección 31 de extracción de numerales menos significativos, o si el intervalo de redondeo w almacenado en la sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por la sección 31 de extracción de numerales menos significativos y, al mismo tiempo, el resto b calculado por la sección 41 de cálculo de restos es 1, en ese caso la sección sumadora 42 suma 1 al dígito redondeado R extraído por la sección 32 de extracción de numerales redondeados y reescribe el dígito redondeado R almacenado en la sección 21 de almacenamiento de numerales. La sección 43 de descarte elimina el valor numérico menos significativo y extraído por la sección 31 de extracción de numerales menos significativos y cambia los dígitos que forman el valor numérico menos significativo y en la sección 21 de almacenamiento de numerales a 0. La sección 5 de salida produce un valor numérico redondeado formado por los dígitos reescritos almacenados en la sección 21 de almacenamiento de numerales. En la sección 2 de almacenamiento se puede formar una sección de almacenamiento de numerales redondeados para almacenar un valor numérico redondeado con independencia de la sección 21 de almacenamiento de numerales.
En la Fig. 2 se muestra un ejemplo del hardware del procesador de redondeo mencionado anteriormente, realizado usando un ordenador.
Este procesador de redondeo comprende un dispositivo 11 de entrada, un dispositivo 12 de visualización, unos medios externos 13 de almacenamiento, un soporte 14 de grabación, una RAM 15, una CPU 16, una ROM 17, una impresora 18, y una línea 19 de bus. El dispositivo 11 de entrada comprende un teclado que tiene un teclado numérico de diez teclas, un ratón, etcétera, y se usa, por parte del usuario, para seleccionar el procesado deseado o para introducir un valor numérico x redondeado y un intervalo de redondeo w. Los datos introducidos se envían a la CPU 16 a través de la línea 19 de bus. Si es necesario, los datos se almacenan en la RAM 15 ó en el soporte 14 de grabación en los medios externos 13 de almacenamiento. El dispositivo 12 de visualización comprende una pantalla de cristal líquido, un CRT, o un similar, y visualiza un cuadro deseado de imagen. Los medios externos 13 de almacenamiento comprenden una controladora de disco duro, una controladora de disco flexible, una controladora CD-ROM, una controladora magneto-óptica, o similares. Los medios externos 13 de almacenamiento registran datos procesados por la CPU 16 en el soporte 14 de grabación, por ejemplo, un disco duro, un disco flexible, un CD-ROM, un disco magneto-óptico, o similares, o envía datos registrados en el soporte 14 de grabación hacia la CPU 16. Los datos procesados por la CPU 16 se almacenan en la RAM 15. Si es necesario, los datos son leídos por la CPU 16. En la ROM 17 ó en el soporte 14 de grabación se almacena un programa para realizar las funciones del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 1. La CPU 16 controla varios componentes a través de la línea 19 de bus según este programa. La impresora 18 comprende una impresora láser o similar, e imprime datos procesados por la CPU 16.
El procesador de redondeo construido de esta manera y mostrado en la Fig. 2 se corresponde con el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 1 por ejemplo, los aspectos siguientes. La sección 1 de entrada se corresponde con el dispositivo 11 de entrada, la RAM 15, y/o los medios externos 13 de almacenamiento. La sección 2 de almacenamiento se corresponde con la RAM 15 y/o los medios externos 13 de almacenamiento. La sección 3 de extracción y la sección 4 de procesado de redondeo se corresponden con la CPU 16. La sección 5 de salida se corresponde con el dispositivo 12 de visualización y/o la impresora 18. El programa correspondiente al procesado de redondeo descrito a continuación se puede almacenar previamente en la ROM 17. Como alternativa, el programa se puede instalar desde un soporte 14 de grabación tal como un CD-ROM, un disco flexible, un disco magneto-óptico, o una memoria de semiconductor, usando los medios externos 13 de almacenamiento.
No se impone ninguna limitación sobre el ordenador descrito anteriormente. Se puede usar un ordenador común. Por ejemplo se pueden usar un servidor, un ordenador de mesa, un ordenador portátil, un terminal portátil, o similares. Además, puede ser un instrumento analítico o un instrumento de mediciones equipado con un microordenador o similares. Adicionalmente, no se plantean limitaciones sobre el lenguaje de programación usado. El programa se puede escribir en términos de varios lenguajes. En el caso de un instrumento analítico o un instrumento de mediciones, en el soporte 14 de grabación de los medios externos 13 de almacenamiento o en la RAM 15 se puede incorporar una sección de almacenamiento de resultados de los cálculos/mediciones para almacenar datos numéricos de los resultados de las mediciones o experimentos y de los datos de los resultados de los cálculos. Estos fundamentos se aplican de forma similar a las descripciones que se proporcionan a continuación.
Seguidamente se describe de forma detallada el procesado de redondeo ejecutado por el procesador de redondeo construido tal como se ha descrito anteriormente. La Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra el redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 1.
Tal como se muestra en la Fig. 3, en la etapa 1, desde la sección 1 de entrada se introducen un valor numérico x que se debe redondear y un intervalo de redondeo w. En la sección 21 de almacenamiento de numerales se almacenan los dígitos en las posiciones de dígitos sucesivas del valor numérico x. El intervalo de redondeo w se almacena en la sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo. Un operador humano puede introducir directamente el valor numérico x mediante el uso de la sección 1 de entrada. En el caso de un instrumento de medición o similares, en la sección 21 de almacenamiento de numerales y en la sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo se puede introducir valores numéricos almacenados en la sección de almacenamiento de resultados de cálculos/mediciones de la sección 2 de almacenamiento.
En la siguiente etapa 2, la sección 32 de extracción de numerales redondeados extrae un dígito redondeado R de la sección 21 de almacenamiento de numerales, estando ubicado el dígito R en una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w. Por ejemplo, si se introduce 12,354 como valor numérico x y se introduce 0,1 como valor de redondeo w, se extrae el dígito "3" en la primera posición decimal correspondiente al intervalo de redondeo de 0,1 de los dígitos "1", "2", "3", "5" y "4" almacenados en la sección 21 de almacenamiento de numerales.
En la siguiente etapa 3, el dígito redondeado R se divide por 2 por medio de la sección 41 de cálculo de restos, dando como resultado un resto de b el cual es bien 0 ó bien 1. Si el resto b es 0, el dígito redondeado R es par. Si el resto es 1, el dígito redondeado R es impar.
En la siguiente etapa 4, la sección 31 de extracción de numerales menos significativos extrae un valor numérico menos significativo y compuesto por dígitos de las sucesivas posiciones de dígito a la derecha de la posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w. Por ejemplo, si se introduce el 12,354 como valor numérico x y se introduce 0,1 como intervalo de redondeo w, de entre el "1", el "2", el "3", el "5", y el "4" almacenados en la sección 21 de almacenamientos de numerales se extrae un numeral menos significativo 0,054 compuesto por los dígitos "5" y "4" en las posiciones de dígito a la derecha de la posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo de 0,1.
En la siguiente etapa 5, la sección sumadora 42 toma una decisión sobre si el intervalo redondeado w es menos que dos veces el valor numérico menos significativo y o si el intervalo redondeado w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo, el resto b es 1. Si el intervalo de redondeo w es menos que dos veces el valor numérico menos significativo y o si el intervalo redondeado w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo, el resto b es 1, el control va a la etapa 6. Si el resultado de la decisión es NO (es decir, el intervalo de redondeo w es mayor que dos veces el numeral menos significativo o el intervalo de redondeo w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo, el resto b es 0), el control prosigue hacia la etapa 7.
Este método se compara con el método de redondeo según la JIS (Norma Industrial Japonesa) descrita anteriormente. Cuando el intervalo de redondeo w es menor que dos veces el valor numérico menos significativo y, un valor numérico compuesto por dígitos en las posiciones de dígitos sucesivas a la derecha de la posición de dígito (n+1)ésima es superior a la mitad de 1 unidad en la posición de dígito enésima, es decir, el dígito en la posición enésima se incrementa en 1 unidad. Cuando el intervalo redondeado w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo, el resto b es 1, un valor numérico compuesto por dígitos en las posiciones de dígitos sucesivas a la derecha de la posición de dígito (n+1)ésima es la mitad de 1 unidad en la posición enésima, y el dígito en la posición enésima es 1, 3, 5, 7 ó 9, es decir, el dígito en la posición enésima se incrementa en 1 unidad. Cuando el intervalo de redondeo w es mayor que dos veces el valor numérico menos significativo y, un valor numérico compuesto por dígitos de los dígitos sucesivos a la derecha de la posición (n+1)ésima es menor que 1 unidad en la posición enésima, es decir, se realiza el redondeo. Cuando el intervalo de redondeo w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo, el resto b es 0, el valor numérico compuesto por dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de la posición (n+1)ésima es la mitad de 1 unidad en la posición de dígito enésima, y el dígito en la posición de dígito enésima es 0, 2, 4, 6, u 8, es decir, se realiza el redondeo. Por esta razón, el procesado de decisión descrito anteriormente está adaptado para un procesado de decisión en el redondeo de numerales según la JIS.
En la etapa 5, si el resultado de la decisión es que el intervalo de redondeo w es menos que dos veces el valor numérico menos significativo y, o si el intervalo de redondeo w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo el resto b es 1, en ese caso el control se va a la etapa 6. Se suma uno al dígito redondeado R, reescribiendo el dígito redondeado R almacenado en la sección 21 de almacenamiento de numerales (etapa 6). Si se produce un acarreo en una de las sumas, el dígito redondeado R se reescribe como 0. Se suma uno al dígito de la posición de dígito inmediatamente a la izquierda de la posición de dígito del dígito redondeado R, reescribiendo de este modo el valor numérico.
En la siguiente etapa 7, se elimina el valor numérico menos significativo y, y los dígitos que forman el valor numérico menos significativo y almacenados en la sección 21 de almacenamiento de numerales se cambian a 0.
Finalmente, en la etapa 8, se da salida a un valor numérico (es decir, el valor numérico redondeado x) compuesto por los dígitos reescritos, almacenados en la sección 21 de almacenamiento de numerales.
Como consecuencia de las etapas 5 a 7, si el intervalo de redondeo w es menor que dos veces el valor numérico menos significativo y (es decir, el valor numérico formado por los dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de la posición de dígito (n+1)ésima es superior a la mitad de 1 unidad en la posición de dígito enésima, o si el intervalo de redondeo w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo, el resto b es 1 (es decir, el valor numérico formado por los dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de la posición de dígito (n+1)ésima es la mitad de 1 unidad de la posición de dígito enésima y, al mismo tiempo, el dígito en la posición de dígito enésima es 1, 3, 5, 7, ó 9), en ese caso se suma 1 al dígito redondeado R, y se descarta el valor numérico menos significativo y. De este modo, se realiza el redondeo por exceso.
Al mismo tiempo, si el intervalo de redondeo w es mayor que dos veces el valor numérico menos significativo y (es decir, el valor numérico formado por los dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de la posición de dígito (n+1)ésima es menor que la mitad de 1 unidad en la posición de dígito enésima), o si el intervalo de redondeo w es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y, y, al mismo tiempo, el resto b es 0 (es decir, el valor numérico formado por los dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de la posición (n+1)ésima es la mitad de 1 unidad en la posición enésima y el numeral en la posición enésima es 0, 2, 4, 6, u 8), el dígito redondeado R se deja tal como está, y se descarta el valor numérico menos significativo y. De este modo, se lleva a cabo una operación de redondeo por defecto.
Por esta razón, debido al procesado descrito anteriormente, el intervalo de redondeo se puede usar sin cambios para comparaciones sin convertir dicho intervalo de redondeo a una posición de dígito. Además, se puede realizar una operación de redondeo para minimizar el error de redondeo tal como en la JIS. En el procesado descrito anteriormente, el multiplicador y el divisor son 2 y por lo tanto en el caso de un sistema binario, las multiplicaciones y divisiones se pueden realizar simplemente por medio de operaciones de desplazamiento. Por ello, se puede realizar una operación de redondeo con menos etapas del proceso. Consecuentemente, resulta sencillo preparar el programa. Además, se puede acortar el tiempo de procesado.
A continuación se describe un procesador de redondeo de acuerdo con una segunda forma de realización de la invención. La Fig. 4 es un diagrama de bloques de este procesador de redondeo, el cual realiza operaciones de redondeo usando un intervalo de redondeo sin cambiarlo. Este procesador mostrado en la Fig. 4 es similar al procesador de redondeo mostrado en la Fig. 1 excepto que se omite la sección 41 de cálculo de restos del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 1 y que la sección sumadora 42 sustituye por una sección sumadora 42a que toma decisiones basándose en diferentes condiciones. Por esta razón, los componentes iguales se indican por medio de los mismos numerales de referencia y a continuación no se describirán aquellos componentes que ya han sido descritos. El hardware del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 4 que se realiza usando un ordenador es similar al hardware mostrado en la Fig. 2 y por lo tanto el mismo no será ilustrado.
Tal como se muestra en la Fig. 4, una sección 4a de procesado de redondeo comprende la sección sumadora 42a y la sección 43 de descarte. Si el intervalo de redondeo w almacenado en la sección 22 de almacenamiento de intervalos de redondeo es igual a o menor que dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por la sección 31 de extracción de numerales menos significativos, en ese caso la sección sumadora 42a suma 1 al dígito redondeado R extraído por la sección 32 de extracción de valores redondeados, y se reescribe el dígito redondeado R almacenado en la sección 21 de almacenamiento numérico.
A continuación se describe el procesado de redondeo ejecutado por el procesador de redondeo construido tal como se ha descrito anteriormente. La Fig. 5 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 4. El diagrama de flujo de la Fig. 5 es similar al diagrama de flujo de la Fig. 3 excepto que se omite la etapa 3 del diagrama de flujo de la Fig. 3 y que la etapa 5 se cambia a la etapa 9. Por esta razón, se describen únicamente sus diferencias.
Tal como se ilustra en la Fig. 5, en las etapas 1, 2, y 4, se realiza un procesado similar al correspondiente realizado en las etapas 1, 2, y 4 de la Fig. 3. En la etapa 9, se toma una decisión sobre si el intervalo de redondeo w es igual a o menor que dos veces el valor numérico menos significativo y. Si el resultado de esta decisión es SÍ, el control va a la etapa 6. Si el resultado de la decisión es NO (es decir, el intervalo de redondeo w es mayor que dos veces el valor numérico menos significativo y), el control prosigue hacia la etapa 7. El hecho de que el intervalo de redondeo w sea igual a o menor que dos veces el valor numérico menos significativo y significa que el dígito más significativo del número menos significativo y es igual a o mayor que 5, es decir, se realiza una operación de redondeo por exceso. El hecho de que el intervalo de redondeo w sea mayor que dos veces el valor numérico menos significativo y significa que el dígito más significativo del valor numérico menos significativo y es 4 ó menor, es decir, se realiza una operación de redondeo por defecto.
En las siguientes etapas 6 a 8, se realiza un procesado similar al procesado de las etapas 6 a 8 de la Fig. 3. Finalmente, se produce un valor numérico compuesto por dígitos reescritos, almacenados en la sección 21 de almacenamiento de numerales, es decir, un valor numérico obtenido mediante redondeo del valor numérico x. Por consiguiente, en la presente forma de realización, el intervalo de redondeo se puede usar sin cambios para comparaciones en el procesado de redondeo sin convertir dicho intervalo de redondeo a una posición de dígito. En el procesado descrito anteriormente, el 2 se usa como el multiplicador. Por esta razón, en el sistema binario, las multiplicaciones se realizan simplemente por medio de operaciones de desplazamiento. Consecuentemente, el procesado de redondeo se puede realizar con menos etapas del proceso. Por lo tanto, resulta sencillo preparar el programa. Además, se puede acortar el tiempo de procesado.
A continuación se describe un procesador de redondeo según una tercera forma de realización de la presente invención. La Fig. 6 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de este procesador de redondeo que especifica dígitos significativos y realiza una operación de redondeo. Esta operación de redondeo se puede llevar a cabo combinando un procedimiento de redondeo por defecto ilustrado en la Fig. 9 con un procedimiento de redondeo por exceso ilustrado en la Fig. 11.
Tal como se muestra en la Fig. 6, el procesador de redondeo comprende una sección 1 de entrada, una sección 2 de almacenamiento, una sección aritmética 3, una sección 4 de procesador de redondeo, y una sección 5 de salida. La sección 2 de almacenamiento comprende una sección 21 de almacenamiento de dígitos significativos, una sección 22 de almacenamiento de numerales sin redondear, una sección 23 de almacenamiento de partes enteras, una sección 24 de almacenamiento de partes de índices, y una sección 25 de almacenamiento de numerales redondeados. La sección aritmética 3 comprende una sección 31 de cálculo de enteros/índices y una sección 32 de restablecimiento de posiciones de dígitos. El procesador 4 de redondeo comprende una sección 41 de determinación de cincos, una sección 42 de discriminación de impares/pares, una sección 43 de determinación de redondeo, una sección 44 de redondeo por defecto, y una sección 45 de redondeo por exceso.
La sección 1 de entrada se usa para introducir un valor numérico x que se debe redondear y el número de dígitos significativos n. La sección 22 de almacenamiento de numerales sin redondear almacena todos los dígitos en posiciones de dígito sucesivas del valor numérico x introducido. La sección 21 de almacenamiento de dígitos significativos almacena el número introducido de dígitos significativos n. La sección 31 de cálculo de enteros/índices calcula un entero K y un índice M con lo que el valor numérico x almacenado en la sección 22 de almacenamiento de numerales sin redondear se representa en la forma K x 10^{M}. Es decir, el numeral original se representa por el producto de K y 10^{M}, en la que K es un numeral cuyo dígito menos significativo no es cero, y en las posiciones decimales no hay presentes valores que no sean cero. La sección 24 de almacenamiento de partes de índices almacena el índice M calculado por la sección 31 de cálculo de enteros/índices. La sección 23 de almacenamiento de partes enteras almacena el entero K calculado por la sección 31 de cálculo de enteros/índices. La sección 41 de determinación de cincos toma un valor numérico formado por dígitos de las posiciones de dígito del entero K almacenado en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras las cuales están ubicadas en las posiciones (n+1)ésima y las siguientes posiciones de dígito, y toma una decisión sobre si este valor numérico tomado es igual a 5. Si el resultado de la decisión es SÍ (es decir, es igual a 5), la sección 42 de discriminación de impares/pares divide el dígito en la posición de dígito enésima del entero K por 2, y toma una decisión sobre si el resto es 0. Si la decisión tomada por la sección 41 de determinación de cincos es que el numeral tomado no es igual a 5, la sección 43 de determinación de redondeo toma una decisión sobre si el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K es igual a o mayor que 5. Si la sección 42 de discriminación de impares/pares determina que el resto es 0, o si la sección 43 de determinación de redondeo determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima no es igual a o mayor que 5, la sección 44 de redondeo por defecto elimina dígitos en la posición (n+1)ésima y las siguientes posiciones de dígito, y reescribe el entero K en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. La sección 45 de redondeo por exceso incrementa en 1 el dígito en la posición de dígito enésima del entero K, elimina los dígitos en las posiciones (n+1)ésima y las siguientes posiciones de dígito, y reescribe el entero K en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras, si la sección 42 de discriminación de impares/pares determina que el resto no es cero o si la sección 43 de determinación de redondeo determina que el dígito en la posición (n+1)ésima es 5 ó mayor. Gracias al procesado descrito anteriormente, el entero K se redondea con n dígitos significativos usando el entero K almacenado en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras así como el número de dígitos significativos n almacenado en la sección 21 de almacenamiento de dígitos significativos. El entero redondeado L se puede almacenar en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. La sección 32 de restablecimiento de posiciones de dígitos calcula L x 10^{M}, usando el entero L almacenado en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras y el índice M almacenado en la sección 24 de almacenamiento de partes de índices, restablece la posición del dígito, y almacena el resultado del cálculo en la sección 25 de almacenamiento de numerales redondeados. La sección 5 de salida suministra el valor numérico con n dígitos significativos almacenados en la sección 25 de almacenamiento de valores redondeados. En lugar de proporcionar la sección 25 de almacenamiento de valores redondeados, el numeral en la sección 22 de almacenamiento de numerales sin redondear se puede reescribir directamente, y el numeral que se ha reescrito, en la sección 22 de almacenamiento de numerales sin redondear, se puede suministrar desde la sección 5 de salida.
Este procesador de redondeo también se puede construir usando el hardware mostrado en la Fig. 2 y por ello en referencia a la Fig. 2 se describe la relación entre el hardware y el procesador de redondeo usando un ordenador.
El hardware mostrado en la Fig. 2 y el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 6 presentan la siguiente relación. La sección 1 de entrada se corresponde con el dispositivo 11 de entrada, la RAM 15, y/o los medios externos 13 de almacenamiento. La sección 2 de almacenamiento se corresponde con la RAM 15 y/o los medios externos 23 de almacenamiento. La sección aritmética 3 y la sección 4 de procesado de redondeo se corresponden con la CPU 16. La sección 5 de salida se corresponde con el dispositivo 12 de visualización y/o la impresora 18.
A continuación se describe detalladamente el procesado de redondeo ejecutado por el procesador de redondeo construido tal como se ha descrito anteriormente. La Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 6.
Haciendo referencia a la Fig. 7, en la etapa 11, en primer lugar se introducen desde la sección 1 de entrada un valor numérico x que se debe redondear y el número de dígitos significativos n. Los dígitos en las posiciones de dígitos sucesivas del valor numérico x se almacenan en la sección 22 de almacenamiento de numerales sin redondear. El número de dígitos significativos n se almacena en la sección 21 de almacenamiento de dígitos significativos. El valor numérico x lo puede introducir directamente el operador a través de la sección 1 de entrada. En el caso de un instrumento de medición y similares, los numerales almacenados en la sección de almacenamiento de resultados de cálculos/mediciones de la sección 2 de almacenamiento se pueden cargar en la sección 22 de almacenamiento de numerales sin redondear y en la sección 21 de almacenamiento de dígitos significativos.
En la siguiente etapa 12, el valor numérico x todavía por procesar se divide en una parte entera y una parte de índice. La sección 31 de cálculo de enteros/índices calcula el entero K y el índice M en el que x = K x 10^{M}, en el cual el dígito menos significativo de K es diferente a cero, y el numeral original se representa en términos de 10^{M} de tal manera que en las posiciones decimal no hay presentes dígitos que no sean cero. Por ejemplo, si x es 0,00021, se puede escribir como 21 x 10^{-5}. De este modo, K es 21 y M es -5. Si el valor numérico x es 320.100, se puede escribir como 3.201 x 10^{2}. De este modo, el entero K es 3.201 y el índice M es 2.
En la siguiente etapa 13, el índice calculado M se almacena en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice. En la etapa 14, los dígitos en las posiciones de dígitos sucesivas del entero K calculado se almacenan en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. Por ejemplo, si el entero K es 3.201, los dígitos 3, 2, 0 y 1 en las posiciones de dígitos sucesivas se almacenan de forma independiente.
En la siguiente etapa 15, un dígito en la posición de dígito (n+1)ésima y los dígitos en las posiciones de dígito siguientes del entero K almacenado en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras se devuelven a un numeral por medio de la sección 41 de determinación de cincos. De este modo, el numeral se divide en una primera parte entre la posición de dígito más a la izquierda y la posición de dígito enésima y una segunda parte en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes posiciones. Los dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes posiciones se toman como un numeral. En la siguiente etapa 16, la sección 41 de determinación de cincos divide este numeral tomado por 5, y toma una decisión sobre si el cociente es o no 1.
En la presente forma de realización, el valor numérico x todavía por redondear se divide en una parte entera y una parte de índice, y el número formado por los dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes posiciones del entero K se divide por 5 gracias al procesado descrito anteriormente. Se puede tomar una decisión sustancialmente igual a la decisión tomada sobre si los dígitos en las posiciones (n+2)ésima y las siguientes son todos ceros cuando el dígito en la posición (n+1)ésima es 5. Esta decisión se ha considerado difícil de tomar cuando se realiza el redondeo según la JIS. En particular, cuando un número formado por dígitos en la posición (n+1)ésima y en las siguientes posiciones de dígito es 5 (es decir, el dígito diferente a cero, menos significativo, del numeral es 5), se produce el problema más importante. En la presente invención, el valor numérico sin redondear x se representa en términos de un índice, y se usa su parte entera. Por esta razón, en tal caso, el dígito en la primera posición de dígito ubicada a la izquierda de la coma decimal del entero K es siempre 5. Como la posición de dígito enésima es la segunda posición ubicada a la izquierda de la coma decimal del entero K, si se efectúa el procesado de la etapa 15, el 5 se toma como un número formado por dígitos en las posiciones (n+1)ésima y las siguientes. Este numeral tomado 5 se divide por 5, y se toma una decisión sobre si el cociente es 1. De este modo, se puede encontrar un caso en el cual el dígito menos significativo del valor numérico sin redondear x es 5 y que esta posición de dígito se corresponda con la posición de dígito (n+1)ésima.
Cuando el 0,0125 se redondea con dos dígitos significativos según la JIS, si el numeral se divide en una parte entera y una parte de índice, el numeral viene dado por 125 x 10^{-4}. Por esta razón, el entero K es 125 y el índice M es -4. Si el 125 se divide en una primera porción hasta la parte del dígito enésimo (en este caso, hasta la parte del segundo dígito) y una segunda porción en la posición del dígito (n+1)ésimo y las siguientes posiciones de dígito (en este caso, la posición del tercer dígito), el numeral se divide en 12 y 5. Si este último numeral 5 se divide por 5, en ese caso se tiene como resultado 1. Por otro lado, cuando el 0,0125001 se redondea con dos dígitos significativos según la JIS, si el numeral se divide en una parte entera y una parte de índice, se obtiene como resultado el 125.001 x 10^{-7}. Por esta razón, el entero K es 125.001 y el índice M es -7. Si el 125.001 se divide en una primera porción hasta la posición del segundo dígito y una segunda porción a la derecha de la posición del segundo dígito, el numeral se divide en 12 y 5.001. No obstante, si el 5.001 se divide por 5, el cociente no es igual a 5. Por esta razón, en este caso, se debería realizar una operación de redondeo común.
Si el resultado de la decisión tomada en la etapa 16 es que el cociente (es decir, el numeral formado por los dígitos en las posiciones del dígito (n+1)ésimo y de los siguientes dígitos dividido por 5) es 1, el control se va a la etapa 17, en la que se lee el dígito en la posición del dígito enésimo de la parte entera K almacenada en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. Se toma una decisión sobre si el resto que se produce cuando el dígito en la posición enésima se divide por 2 es o no 0. Si se determina que el resto es 0 (es decir, el dígito en la posición enésima es par), la sección 44 de redondeo por defecto elimina los dígitos en las posiciones del dígito (n+1)ésimo y de los siguientes dígitos. Si el resultado de la decisión es que el resto no es 0 (es decir, el numeral en la posición del dígito enésimo es impar), la sección 45 de redondeo por exceso incrementa en 1 el dígito de la posición enésima y elimina los dígitos en las posiciones del dígito (n+1)ésimo y de los siguientes dígitos, realizando de este modo un redondeo por exceso.
Si el resultado de la decisión tomada en la etapa 16 es que el cociente (el numeral formado por los dígitos en las posiciones (n+1)ésima y las siguientes dividido por 5) no es 1, se realiza una operación de redondeo común (etapas 20, 19, y 21). Es decir, en la etapa 16, se detecta un caso en el cual el dígito en la posición del dígito (n+1)ésimo es 5 y todos los dígitos en las posiciones del dígito (n+2)ésimo y de los siguientes dígitos son cero. En otros casos, si se realiza una operación de redondeo común, es posible adaptarse a la JIS. En primer lugar, en la etapa 20, la sección 43 de determinación de redondeo lee el dígito de la posición del dígito (n+1)ésimo y toma una decisión sobre si el mismo es igual a o mayor que 5. Llegado a este punto, si el dígito en la posición del dígito (n+1)ésimo es igual a o mayor que 5, el control prosigue hacia la etapa 19, en la que se realiza un redondeo por exceso. Si el dígito en la posición del dígito (n+1)ésimo no es igual a o mayor que 5, es decir, igual a o menor que 4, el control se va a la etapa 21, en la que se efectúa una operación de redondeo por defecto. El entero K se redondea por medio del procesado descrito anteriormente.
La sección 32 de restablecimiento de posiciones de dígito lee el índice M de la sección 24 de almacenamiento de partes de índice (etapa 22), y multiplica el entero L redondeado por defecto por la parte de índice 10^{M} y almacena el producto en la sección 25 de almacenamiento de valores redondeados (etapa 23). Finalmente, en la etapa 24, se da salida al numeral almacenado en la sección 25 de almacenamiento de valores redondeados a través de la sección 5 de salida (etapa 209).
Cuando el procesado ilustrado en la Fig. 7 se realiza en el ejemplo descrito anteriormente en el cual 0,0125 y 0,0125001 se redondean con dos dígitos significativos, el numeral varía desde la entrada a la salida según la forma descrita a continuación.
En el caso de 0,0125, el mismo viene dado por 125 x 10^{-4} y por lo tanto el entero K es 125 y el índice es -4. Por consiguiente, el índice -4 se escribe en la sección 24 de almacenamiento de partes de índices (etapa 13). Con respecto al entero K, los dígitos 1, 2, y 5 en las posiciones de los dígitos sucesivos se escriben en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras (etapa 14).
Si los dígitos en las posiciones del dígito (n+1)ésimo y de los siguientes dígitos (es decir, las posiciones del tercer dígito y de los siguientes dígitos) del entero K se devuelven a un numeral, se extrae el 5 (etapa 15). Si este 5 se divide por 5 (etapa 16), se obtiene un cociente de 1. De este modo, se realiza el procesado de la etapa 17. En este caso, el dígito en la posición enésima, es decir, la segunda posición, es 2. Este se divide por 2, dando como resultado un resto de 0. El control se va a la etapa 18, en la que se eliminan los dígitos en las posiciones (n+1)ésima y las siguientes, es decir, las posiciones tercera y las siguientes. El resultado del procesado es 120.
Se lee el índice -4 almacenado en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice (etapa 22). Se realiza el cálculo 120 x 10^{-4} (etapa 23). El resultado del cálculo es 0,012, el cual se obtiene en la salida (etapa 24).
En el caso del 0,0125001, el mismo viene dado por 125.001 x 10^{-7}. De este modo, el entero K es 125.001, y el índice M es -7. Así, el índice -7 se escribe en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice (etapa 13). Con respecto al entero K, los dígitos 1, 2, 5, 0, 0, y 1 en las posiciones de los dígitos sucesivos se almacenan en la sección 23 de almacenamiento de partes de índice (etapa 14).
Si los dígitos en las posiciones del dígito (n+1)ésimo y de los siguientes dígitos, es decir, la tercera posición y las siguientes, del entero K se devuelven a un numeral, se toma el 5.001 (etapa 15). Si este 5.001 se divide por 5 (etapa 16), el cociente no es 1 y por lo tanto se realiza el procesado de la etapa 20. En este caso, el dígito en la posición (n+1)ésima, es decir, la tercera posición, es 5. Por esta razón, el control se va a la etapa 19, en la que se realiza un redondeo por exceso. El resultado del procesado es 130.000.
Se lee el índice de -7 de la sección 24 de almacenamiento de partes de índice (etapa 22), y se realiza el cálculo 130.000 x 10^{-7} (etapa 23). Se da salida al producto de 0,013 (etapa 24).
En la descripción proporcionada anteriormente, para evitar la confusión de las posiciones de los dígitos, un numeral formado por los dígitos en las posiciones del dígito (n+1)ésimo y los siguientes se divide por 5, y se toma una decisión sobre si el cociente es o no 1 (etapa 16). Como alternativa, se puede tomar inmediatamente una decisión sobre si este numeral es o no 5.
A continuación se describe un procesador de redondeo según una cuarta forma de realización de la presente invención. La Fig. 8 es un diagrama de bloques que muestra la estructura del procesador de redondeo según la cuarta forma de realización. Este procesador de redondeo realiza el procesado de redondeo haciendo uso del redondeo que usa dígitos significativos. Este procesador de redondeo mostrado en la Fig. 8 es similar al procesador de redondeo ya descrito en relación con la Fig. 6 excepto que se eliminan la sección 41 de determinación de cincos, la sección 42 de discriminación de impares/pares, la sección 43 de determinación de redondeo, y la sección 45 de redondeo por exceso del procesador mostrado en la Fig. 6 y que se realiza únicamente un redondeo por defecto por medio de una sección 44 de redondeo por defecto. Obsérvese que los componentes iguales vienen indicados por los mismos numerales de referencia en las diversas figuras y que aquellos componentes que ya han sido descritos no se describirán detalladamente a continuación. La estructura del hardware del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 8 realizado usando un ordenador es similar a la estructura mostrada en la Fig. 2 y por lo tanto la estructura del hardware no se ilustrará.
El procesado de redondeo se realiza por medio del procesador de redondeo según la forma que se describe a continuación. La Fig. 9 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 8. El diagrama de flujo de la Fig. 9 es similar al diagrama de flujo de la Fig. 7 excepto que las etapas 15 a 21 se sustituyen por las etapas 31 y 32. De este modo, se describen únicamente las diferencias.
Haciendo referencia a la Fig. 9, en las etapas 11 a 14, se realiza un procesado similar al procesado de las etapas 11 a 14 mostrado en la Fig. 7. En la etapa 31, la sección 44 de redondeo por defecto cambia a 0 los dígitos en las posiciones del dígito (n+1)ésimo y de los siguientes dígitos (contando a partir de la posición del dígito más a la izquierda) del entero K almacenado en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. En esta fase, los dígitos que forman el numeral redondeado por defecto se almacenan de forma independiente en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. De este modo, en la etapa 32, la sección 32 de restablecimiento de posiciones de dígitos convierte estos valores de las diferentes posiciones de dígitos en un numeral. Por ejemplo, los dígitos 3, 2, 0, 0 los cuales están en diferentes posiciones de dígito y almacenados en la memoria se convierten en un numeral 3.200. Estas etapas 31 y 32 realizan una operación de redondeo por defecto. Para realizar el redondeo por defecto se pueden usar varios procesos convencionales diferentes al método de procesado ilustrado. Se aplica el mismo fundamento al redondeo por defecto realizado en la tercera forma de realización descrita anteriormente.
En las etapas 22 a 24, se realiza un procesado similar al procesado de las etapas 22 a 24 ilustrado en la Fig. 7. El índice M almacenado en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice se multiplica por el entero redondeado por defecto L, produciendo de este modo un numeral redondeado por defecto.
Según el diagrama de flujo ilustrado en la Fig. 9, el 0,205 se redondea por defecto con dos dígitos significativos. En la etapa 11, se introduce el 0,205 como valor numérico x, y se introduce el 2 como el número de dígitos significativos n. En la etapa 12, el 0,205 se separa en una parte entera y una parte de índice, dando como resultado 205 x 10^{-3}. En la etapa 13, en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice se almacena un índice M de -3. En la etapa 14, el 205 que es el índice M se divide en 2, 0, y 5 y se almacena sucesivamente en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. En la etapa 31, los dígitos en la posición del dígito (n+1)ésimo y las siguientes posiciones de dígitos se cambian a 0. En este caso, el dígito menos significativo 5 se cambia a 0. En la etapa 32, una fila de dígitos 2, 0, 0 en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras se convierte en un numeral 200. En la etapa 22, se va a buscar el numeral -3 almacenado en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice. En la etapa 23, se realiza el cálculo 200 x 10^{-3}, dando como resultado un numeral redondeado por defecto de 0,20.
A continuación se describe un procesador de redondeo según una quinta forma de realización de la presente invención. La Fig. 10 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de este procesador de redondeo según la quinta forma de realización. Este procesador realiza el procesado de redondeo haciendo uso de un redondeo por exceso usando dígitos significativos. Este procesador de redondeo mostrado en la Fig. 10 es similar al procesador de redondeo mostrado en la Fig. 6 excepto que se han omitido la sección 41 de determinación de cincos, la sección 42 de discriminación de impares/pares, la sección 43 de determinación de redondeo, y la sección 44 de redondeo por defecto y que únicamente una sección 45 de redondeo por exceso realiza una operación de redondeo por exceso. Obsérvese que los componentes iguales se indican por medio de los mismos numerales de referencia en las diversas figuras y que aquellos componentes que ya han sido descritos no se describirán detalladamente a continuación. El hardware del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 10 el cual se realiza usando un ordenador es similar al correspondiente mostrado en la Fig. 2 y por lo tanto dicho hardware no se ilustra.
A continuación se describe el procesado de redondeo ejecutado por el procesador de redondeo descrito anteriormente. La Fig. 11 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 10. El diagrama de flujo de la Fig. 11 es similar al diagrama de flujo de la Fig. 7 excepto que las etapas 16 a 21 del diagrama de flujo de la Fig. 10 se han sustituido por las etapas 41 a 46. Por esta razón, a continuación únicamente se describen las diferencias.
Haciendo referencia a la Fig. 11, en las etapas 11 a 15, se realiza el mismo procesado que el procesado de las etapas 11 a 15 ilustrado en la Fig. 7. En la etapa 41, la sección 45 de redondeo por exceso toma una decisión sobre si un numeral formado por los dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes posiciones de dígito es igual a o mayor que 1. No se realiza ninguna operación de redondeo por exceso a no ser que sea igual a o mayor que 1, y el control se va a la etapa 46. Si este numeral es igual a o mayor que 1, la sección 45 de redondeo por exceso realiza el procesado de reescritura de las etapas 42 a 45.
En la etapa 42, se recuperan los dígitos originales desde la posición del dígito más a la izquierda hasta la posición enésima del dígito y los mismos se convierten en un numeral. En la siguiente etapa 43, a este numeral se le suma 1. En la etapa 44, los dígitos en las posiciones de dígitos sucesivas se almacenan nuevamente de forma sucesiva en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. En la siguiente etapa 45, los dígitos en la posición (n+1)ésima de dígito y las siguientes posiciones de dígito de la parte entera K almacenada se cambian a 0.
En la siguiente etapa 46, una sección 3 de cálculo de enteros/índices va a buscar los dígitos en las posiciones sucesivas de dígito a partir de la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. Los dígitos se devuelven a un numeral. Estas etapas 41 a 46 se usan para realizar una operación de redondeo por exceso. Para realizar el redondeo por exceso se pueden usar varios procesos convencionales que sean diferentes al método de procesado ilustrado. Se aplica el mismo principio al redondeo por exceso realizado en la tercera forma de realización descrita anteriormente.
En las etapas 22 a 24, se realiza el mismo procesado que el procesado de las etapas 22 a 24 ilustrado en la Fig. 7. El índice M almacenado en la sección 24 de almacenamientos de partes de índices se multiplica por el entero L redondeado por exceso, y se da salida a un numeral redondeado por exceso.
En el procedimiento de procesado descrito anteriormente, en este momento se redondea por exceso el 1.270.400 con dos dígitos significativos. En primer lugar, en la etapa 11, se introduce el 1.270.400 como valor numérico x, y se introduce 2 como número de dígitos significativos n. Como el 1.270.400 viene dado por 12.704 x 10^{2}, el entero K es 12.704 y el índice M es 2. Por esta razón, en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice se almacena "2" (etapa 13). Los dígitos 1, 2, 7, 0, y 4 se almacenan sucesivamente en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras (etapa 14).
En la etapa 15, se toman los dígitos 7, 0, y 4 en las posiciones (n+1)ésima de dígito y las siguientes posiciones de dígito y los mismos se convierten en un numeral 704. Como este numeral es mayor que 1, el control se va a la etapa 42 (etapa 41). En la etapa 42, los dígitos 1 y 2 en las posiciones de dígito hasta la posición de dígito enésima del entero K, es decir, hasta la segunda posición de dígito, se extraen y son convertidos en un numeral 12. En la etapa 43, a este numeral se le suma "1", dando como resultado 13. Los dígitos del numeral se almacenan nuevamente de forma sucesiva en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras (etapa 44). Como consecuencia de este procesado, los dígitos 1, 3, 7, 0, y 4 se almacenan sucesivamente en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras. Los dígitos 7, 0, y 4 en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes posiciones de dígito, es decir, la tercera y las siguientes posiciones de dígito, se cambian a 0 (etapa 45). Los dígitos almacenados en la sección 23 de almacenamiento de partes enteras son 1, 3, 0, 0, y 0. La conversión de estos dígitos de vuelta a un numeral da origen al 13.000 (etapa 46). Finalmente, se lee el "2" de la sección 24 de almacenamiento de partes de índice (etapa 22). Se realiza una multiplicación 13.000 x 10^{2} (etapa 23). Se da salida al producto de 1.300.000 (etapa 24).
A continuación se describe un procesador de redondeo según una sexta forma de realización de la presente invención. La Fig. 12 es un diagrama de bloques que muestra la configuración del procesador de redondeo según la sexta forma de realización. Este procesador de redondeo sirve para realizar el procesado de aproximación numérica mediante redondeo usando dígitos significativos. Este procesador de redondeo mostrado en la Fig. 12 es similar al procesador de redondeo mostrado en la Fig. 6 excepto que se omiten la sección 41 de determinación de cincos y la sección 42 de discriminación de impares/pares del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 6 y que una sección 44 de redondeo por defecto realiza el redondeo por defecto o una sección 45 de redondeo por exceso realiza el redondeo por exceso, dependiendo del resultado de la decisión tomada por la sección 43 de determinación de redondeo. Los componentes iguales se indican por medio de los mismos numerales de referencia en las diversas figuras y aquellos componentes que ya han sido descritos no se describirán detalladamente. El hardware del procesador de redondeo mostrado en la Fig. 12, realizado usando un ordenador, es similar al mostrado en la Fig. 2 y por lo tanto el mismo no será ilustrado.
El procesador de redondeo descrito anteriormente realiza el procesado de redondeo tal como se describe a continuación. La Fig. 13 es un diagrama de flujo que ilustra el procesado de redondeo realizado por el procesador de redondeo mostrado en la Fig. 12. El diagrama de flujo de la Fig. 13 es similar al diagrama de flujo de la Fig. 7 excepto que las etapas 15 a 21 de la Fig. 7 se han sustituido por las etapas 51 a 53.
Tal como se ilustra en la Fig. 13, en las etapas 11 a 14, se realiza el mismo procesado que el procesado realizado mediante las etapas 11 a 14 ilustrado en la Fig. 7. En la etapa 51, una sección 4 de determinación de redondeo lee el dígito en la posición (n+1)ésima de dígito de la sección 23 de almacenamiento de partes enteras y toma una decisión sobre si el dígito es igual a o mayor que 5. Si el resultado de la decisión es SÍ, el control se va a la etapa 53, en la que se realiza el redondeo por exceso. Si el resultado de la decisión es NO, el control prosigue hacia la etapa 52, en la que se lleva a cabo el redondeo por defecto. Dichos redondeos por exceso y redondeo por defecto pueden ser las operaciones ilustradas en la Fig. 9 (etapas 31 y 32) o las operaciones ilustradas en la Fig. 11 (de la etapa 15 a la etapa 46). Además, se pueden utilizar varios algoritmos convencionales.
En las etapas 22 a 24, se realiza el mismo procesado que el procesado ejecutado por las etapas 22 a 24 ilustrado en la Fig. 7. El índice M almacenado en la sección 24 de almacenamiento de partes de índice se multiplica por el entero L redondeado por defecto, produciendo un numeral redondeado por defecto.
En las formas de realización tercera a sexta descritas anteriormente, el numeral a procesar se separa en una parte entera y una parte de índice. Por esta razón, la posición del dígito que se debe redondear se puede especificar mediante el número de dígitos significativos. Cuando se realiza el redondeo especificado por la JIS tal como en la tercera forma de realización, el numeral se divide en una parte entera y una parte de índice. A continuación, el dígito en la posición (n+1)ésima y los dígitos siguientes a este último se toman como un numeral y se dividen por 5. Consecuentemente, se puede tomar una decisión sobre si el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima es 5 y el dígito diferente a cero de más a la derecha con bastantes pocas bifurcaciones condicionales. Por ello, el procesado se puede realizar rápidamente. Además, el programa se puede crear con más facilidad.
Tal como se ha descrito anteriormente, con el procesador de redondeo según la presente invención, resulta sencillo crear un programa. Además, se puede acortar el tiempo de procesado. Esto significa que el procesador se puede realizar mediante software sin que prácticamente le afecte la capacidad de procesado del ordenador. El procedimiento de procesado según la presente invención se puede aplicar a diversas aplicaciones que usen el redondeo. Entre los ejemplos de aplicación de la presente invención se incluyen:
(1) El procesado de redondeo se incorpora como una función en un programa de una hoja de cálculo. Entre los ejemplos de programas de software de hoja de cálculo se incluyen Excel, Lotus 1-2-3, y Sanshiro (distribuido en Japón).
(2) El procesado de redondeo se incorpora en programas de software para encontrar concentraciones de óxido de nitrógeno y programas de software para encontrar las concentraciones de componentes de productos químicos.
(3) El procesado de redondeo se incorpora en instrumentos analíticos e instrumentos de medición que incluyen instrumentos de análisis electroquímico, instrumentos de análisis optoquímico, instrumentos de análisis electromagnético, instrumentos de análisis de aislamiento, e instrumentos de termoanálisis.
(4) El procesado de redondeo se incorpora en instrumentos para medir cantidades físicas y propiedades físicas incluyendo termómetros, higrómetros, sensores del punto de rocío, fotómetros, y colorímetros.
(5) El procesado de redondeo se incorpora en instrumentos especiales tales como instrumentos relacionados con desarrollos e investigaciones, instrumentos biológicos, instrumentos agrícolas, instrumentos asociados a la silvicultura, instrumentos asociados a productos marinos, instrumentos asociados a la ganadería, instrumentos meteorológicos, e instrumentos de observación oceanográfica.
(6) El procesado de redondeo se usa para operaciones con vistas a exámenes y registros en la ISO 9000 y la ISO 14000.
Por ejemplo, se puede incorporar en hardware de pruebas, mediciones, y monitorización o se puede usar con programas de software para pruebas, mediciones, y monitorización.

Claims (6)

1. Aparato de redondeo decimal que comprende:
una sección (1) de entrada para introducir un valor numérico x que se debe redondear y un intervalo de redondeo w;
una primera sección (21) de almacenamiento para almacenar el valor numérico x introducido;
una segunda sección (22) de almacenamiento para almacenar el intervalo de redondeo w; y,
una sección (4) de procesado de redondeo para redondear el valor numérico x almacenado en dicha primera sección (21) de almacenamiento con una posición de dígito determinada por el intervalo de redondeo w almacenado en dicha segunda sección (22) de almacenamiento,
caracterizado porque dicho aparato de redondeo está especialmente adaptado de manera que:
(A) dicha sección (1) de entrada introduce el intervalo de redondeo w;
(B) dicha primera sección de almacenamiento comprende una sección (21) de almacenamiento de numerales para almacenar dígitos en posiciones de dígito sucesivas del valor numérico x introducido;
(C) dicha segunda sección de almacenamiento comprende una sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo para almacenar el intervalo de redondeo w introducido;
(D) dicha sección de procesado de redondeo comprende
una sección (31) de extracción de numerales menos significativos para extraer un valor numérico menos significativo y compuesto por dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo, y
una sección de procesado de redondeo de intervalos de redondeo para sustituir el valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales por la salida, la cual es, un valor numérico seleccionado de entre una secuencia de múltiplos del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo según el resultado de una comparación del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo con dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección de extracción de numerales menos significativos;
(E) se proporciona además una sección (32) de extracción de numerales redondeados para extraer un dígito redondeado R del valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales, estando el dígito de redondeo R en una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo; y,
(F) dicha sección (4) de redondeo de intervalos de redondeo comprende: una sección (41) de cálculo de restos para calcular un resto b que se produce cuando el dígito redondeado R extraído por dicha sección de extracción de numerales redondeados se divide por 2; una sección sumadora (42) para sumar 1 al dígito redondeado R extraído por dicha sección (32) de extracción de numerales redondeados si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo es menor que dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección (31) de extracción de numerales menos significativos o si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo es igual a dos veces el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección (31) de extracción de numerales menos significativos y, al mismo tiempo, el resto b calculado por dicha sección (41) de cálculo de restos es 1; y una sección (43) de descarte para descartar el valor numérico menos significativo y extraído por dicha sección (31) de extracción de numerales menos significativos.
2. Aparato de redondeo decimal que comprende:
una sección (1) de entrada para introducir un valor numérico x que se debe redondear y un número de dígitos significativos n;
una primera sección (22) de almacenamiento para almacenar el valor numérico introducido x;
una segunda sección (21) de almacenamiento para almacenar el número introducido de dígitos significativos n; y,
una sección (4) de procesado de redondeo para redondear el valor numérico x almacenado en dicha primera sección (22) de almacenamiento con una posición de dígito determinada por el número de dígitos significativos n almacenados en dicha segunda sección (21) de almacenamiento,
caracterizado porque dicho aparato de redondeo está especialmente adaptado de manera que:
(A) dicha sección (1) de entrada introduce el número de dígitos significativos n;
(B) dicho aparato de redondeo comprende además una sección (31) de cálculo de enteros/índices para calcular un entero K y un índice M con lo que el valor numérico x introducido por la sección (1) de entrada viene dado por K x 10^{M}, en la que K tiene un dígito menos significativo diferente a cero, de tal manera que en las posiciones decimales no hay presentes valores diferentes a cero;
(C) dicha primera sección de almacenamiento comprende una sección (24) de almacenamiento de partes de índice para almacenar el índice M calculado por dicha sección (31) de cálculo de enteros/índices y una sección (23) de almacenamiento de partes enteras para almacenar el entero K calculado por dicha sección (31) de cálculo de enteros/índices;
(D) dicha segunda sección de almacenamiento comprende una sección (21) de almacenamiento de dígitos significativos para almacenar el número de dígitos significativos n introducidos;
(E) dicha sección de procesado de redondeo comprende una sección de redondeo de dígitos significativos para redondear el entero K con el número de dígitos significativos n, usando el entero K almacenado en dicha sección (23) de almacenamiento de partes enteras y el número de dígitos significativos n almacenados en dicha sección (21) de almacenamiento de dígitos significativos, con vistas a calcular un entero L; y
(F) dicho aparato de redondeo comprende además una sección (32) de restablecimiento de posiciones de dígito para calcular la salida L x 10^{M} usando el entero L calculado por dicha sección de redondeo de dígitos significativos y el índice M almacenado en dicha sección de almacenamiento de partes de índice,
en el que dicha sección de redondeo de dígitos significativos comprende:
una sección (41) de determinación de cincos para convertir en un numeral los dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes posiciones del entero K almacenado en dicha sección (24) de almacenamiento de partes enteras y tomar una decisión sobre si el numeral convertido es igual a 5;
una sección (42) de discriminación de impares/pares para dividir por 2 un dígito en la posición de dígito enésima del entero K y tomar una decisión sobre si el resto es 0 si dicha sección (41) de determinación de cincos determina que el numeral formado por dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes es igual a 5;
una sección (43) de determinación de redondeo para tomar una decisión sobre si un dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K es igual a o mayor que 5 si dicha sección (41) de determinación de cincos determina que el numeral formado por dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes no es igual a 5;
una sección (44) de redondeo por defecto para descartar dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes con vistas a calcular el entero L si dicha sección (42) de discriminación de pares/impares determina que el resto es 0 ó si dicha sección (43) de determinación de redondeo determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima no es igual a o mayor que 5; y
una sección (45) de redondeo por exceso para incrementar en 1 el dígito en la posición de dígito enésima y descartar los dígitos en las posiciones de dígito (n+1)ésima y las siguientes con vistas a calcular el entero L si la sección (42) de discriminación de pares/impares determina que el resto no es 0 ó si dicha sección (43) de determinación de redondeo determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima es igual a o mayor que 5.
3. Método de redondeo decimal que comprende las siguientes etapas:
introducir un valor numérico x que se debe redondear y un intervalo de redondeo w;
almacenar el valor numérico introducido x;
almacenar el intervalo de redondeo w introducido; y,
redondear el valor numérico x almacenado con una posición de dígito determinada por el intervalo de redondeo w almacenado,
caracterizado porque,
(A) dicha etapa en la que se introduce el valor numérico x y el intervalo de redondeo w incluye la introducción del intervalo de redondeo w por medio de una sección (1) de entrada;
(B) dicha etapa en la que se almacena el valor numérico x introducido incluye el almacenamiento de dígitos en posiciones de dígito sucesivas del valor numérico x introducido en una sección (21) de almacenamiento de numerales;
(C) dicha etapa en la que se almacena el intervalo de redondeo w introducido incluye el almacenamiento del intervalo de redondeo w introducido en una sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo; y
(D) dicha etapa en la que se redondea el valor numérico x comprende la extracción de un valor numérico menos significativo y formado por dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo a partir del valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales, y la sustitución del valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales por la salida la cual es un valor numérico seleccionado de entre una secuencia de múltiplos del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo según el resultado de una comparación del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo con dos veces el valor numérico menos significativo y,
comprendiendo además el método la etapa en la que se extrae un dígito redondeado R situado en una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo del valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales, y en el que
dicha etapa en la que se sustituye el valor numérico x por el valor numérico seleccionado comprende: el cálculo de un resto b cuando dicho dígito redondeado extraído R se divide por 2; la suma de 1 a dicho dígito redondeado extraído R si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos es menor que dos veces dicho valor numérico menos significativo extraído y o si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo es igual a dos veces dicho valor numérico menos significativo extraído y, y, al mismo tiempo, el resto calculado b es 1, y el descarte del valor numérico menos significativo extraído y.
4. Método de redondeo decimal que comprende las siguientes etapas:
introducir un valor numérico x que se debe redondear y un número de dígitos significativos n;
almacenar el valor numérico introducido x;
almacenar el número introducido de dígitos significativos n; y,
redondear el valor numérico almacenado x con una posición de dígito determinada por el número almacenado de dígitos significativos n,
caracterizado porque:
(A) dicha etapa en la que se introduce el valor numérico x y el número de dígitos significativos n incluye la introducción del número de dígitos significativos n por medio de una sección (1) de entrada,
(B) dicho método de redondeo comprende además la etapa en la que se calculan un entero K y un índice M con lo que el valor numérico x introducido por la sección (1) de entrada viene dado por K x 10^{M}, en la que K tiene un dígito menos significativo diferente de cero, de tal manera que en posiciones decimales no hay presentes valores diferentes de cero,
(C) dicha etapa en la que se almacena el valor numérico introducido x comprende el almacenamiento del índice calculado M en una sección (24) de almacenamiento de partes de índice y el entero K en una sección (23) de almacenamiento de partes enteras,
(D) dicha etapa en la que se almacena el número introducido de dígitos significativos n comprende el almacenamiento del número introducido de dígitos significativos n en una sección (21) de almacenamiento de dígitos significativos; y
(E) dicha etapa en la que se redondea el valor numérico x incluye el redondeo del entero K con n dígitos significativos mediante el uso del entero K almacenado en dicha sección (24) de almacenamiento de partes enteras y el número de dígitos significativos n almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de dígitos significativos para calcular un entero L, y el cálculo de la salida L x 10^{M} usando el entero calculado L y el índice M almacenado en dicha sección (23) de almacenamiento de partes de índice,
en el que dicha etapa en la que se redondea el entero K con n dígitos significativos comprende las siguientes etapas:
convertir los dígitos en la posición de dígito (n+1)ésima y las posiciones de dígito siguientes del entero K almacenado en la sección (24) de almacenamiento de partes enteras en un numeral y tomar una decisión sobre si este numeral es igual a 5;
dividir por 2 un dígito en la posición de dígito enésima del entero K y tomar una decisión sobre si el resto es 0 si el resultado de la decisión en la etapa anterior es que dicho numeral convertido es igual a 5;
tomar una decisión sobre si un dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K es igual a o mayor que 5 si el resultado de la decisión en la etapa anterior es que dicho numeral convertido no es igual a 5;
descartar dígitos en la posición de dígito (n+1)ésima y las posiciones de dígito siguientes si se determina que dicho resto es 0 en la etapa anterior o si se determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K no es igual a o mayor que 5 en la etapa inmediatamente anterior; e
incrementar en 1 el dígito en la posición de dígito enésima y descartar dígitos en la posición de dígito (n+1)ésima y las posiciones de dígito siguientes para calcular el entero L si se determina que dicho resto no es cero o si se determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K es igual a o mayor que 5.
5. Soporte de grabación capaz de ser leído por un ordenador, cargándose dicho soporte de grabación con un programa de ordenador para conseguir que el ordenador ejecute un método de redondeo decimal que comprende las siguientes etapas:
introducir un valor numérico x que se debe redondear y un intervalo de redondeo w;
almacenar el valor numérico introducido x;
almacenar el intervalo de redondeo w introducido; y,
redondear el valor numérico x almacenado con una posición de dígito determinada por el intervalo de redondeo w almacenado,
caracterizado porque,
(A) dicha etapa en la que se introduce el valor numérico x y el intervalo de redondeo w comprende la introducción del intervalo de redondeo w por medio de una sección (1) de entrada;
(B) dicha etapa en la que se almacena el valor numérico x introducido comprende el almacenamiento de dígitos en posiciones de dígito sucesivas del valor numérico x introducido en una sección (21) de almacenamiento de numerales;
(C) dicha etapa en la que se almacena el intervalo de redondeo w introducido comprende el almacenamiento del intervalo de redondeo w introducido en una sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo; y
(D) dicha etapa en la que se redondea el valor numérico x comprende la extracción de un valor numérico menos significativo y formado por dígitos en las posiciones de dígito a la derecha de una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo a partir del valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales, y la sustitución del valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales por la salida la cual es un numeral seleccionado de entre una secuencia de múltiplos del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo según el resultado de una comparación del intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo con dos veces el valor numérico menos significativo y,
en el que dicho programa consigue además que dicho ordenador ejecute la etapa en la que se extrae un dígito redondeado R situado en una posición de dígito correspondiente al intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo del valor numérico x almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de numerales, y en el que
dicha etapa en la que se sustituye el valor numérico x por el valor numérico seleccionado comprende: el cálculo de un resto b cuando dicho dígito redondeado extraído R se divide por 2; la suma de 1 a dicho dígito redondeado extraído R si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos es menor que dos veces dicho valor numérico menos significativo extraído y o si el intervalo de redondeo w almacenado en dicha sección (22) de almacenamiento de intervalos de redondeo es igual a dos veces dicho valor numérico menos significativo extraído y, y, al mismo tiempo, el resto calculado b es 1, y el descarte del valor numérico menos significativo extraído y.
6. Soporte de grabación capaz de ser leído por un ordenador, cargándose dicho soporte de grabación con un programa de ordenador para conseguir que el ordenador ejecute un método de redondeo decimal que comprende las siguientes etapas:
introducir un valor numérico x que se debe redondear y un número de dígitos significativos n;
almacenar el valor numérico introducido x;
almacenar el número introducido de dígitos significativos n; y,
redondear el valor numérico x almacenado con una posición de dígito determinada por el número de dígitos significativos n almacenado,
caracterizado porque,
(A) dicha etapa en la que se introduce el valor numérico x y el número de dígitos significativos n comprende la introducción del número de dígitos significativos n por medio de una sección (1) de entrada;
(B) dicho programa consigue además que dicho ordenador ejecute la etapa en la que se calculan un entero K y un índice M con lo que el valor numérico x introducido por la sección (1) de entrada viene dado por K x 10^{M}, en la que K tiene un dígito menos significativo diferente de cero, de tal manera que en posiciones decimales no hay presentes valores diferentes de cero,
(C) dicha etapa en la que se almacena el valor numérico introducido x comprende el almacenamiento del índice calculado M en una sección (24) de almacenamiento de partes de índice y el entero K en una sección (23) de almacenamiento de partes enteras,
(D) dicha etapa en la que se almacena el número introducido de dígitos significativos n comprende el almacenamiento del número introducido de dígitos significativos n en una sección (21) de almacenamiento de dígitos significativos, y
(E) dicha etapa en la que se redondea el valor numérico x comprende el redondeo del entero K con n dígitos significativos mediante el uso del entero K almacenado en dicha sección (23) de almacenamiento de partes enteras y el número de dígitos significativos n almacenado en dicha sección (21) de almacenamiento de dígitos significativos para calcular un entero L, y el cálculo de la salida L x 10^{M} usando el entero calculado L y el índice M almacenado en dicha sección (24) de almacenamiento de partes de índice,
en el que dicha etapa en la que se redondea el entero K con n dígitos significativos comprende las siguientes etapas:
convertir los dígitos en la posición de dígito (n+1)ésima y las posiciones de dígito siguientes del entero K almacenado en la sección de almacenamiento de partes enteras en un numeral y tomar una decisión sobre si este numeral es igual a 5;
dividir por 2 un dígito en la posición de dígito enésima del entero K y tomar una decisión sobre si el resto es 0 si el resultado de la decisión en la etapa anterior es que dicho numeral convertido es igual a 5;
tomar una decisión sobre si un dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K es igual a o mayor que 5 si el resultado de la decisión en la etapa anterior es que dicho numeral convertido no es igual a 5;
descartar dígitos en la posición de dígito (n+1)ésima y las posiciones de dígito siguientes si se determina que dicho resto es 0 en la etapa anterior o si se determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K no es igual a o mayor que 5 en la etapa inmediatamente anterior; e
incrementar en 1 el dígito en la posición de dígito enésima y se descartan dígitos en la posición de dígito (n+1)ésima y las posiciones de dígito siguientes para calcular el entero L si se determina que dicho resto no es cero o si se determina que el dígito en la posición de dígito (n+1)ésima del entero K es igual a o mayor que 5.
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