در سیاست، بازارهای سهام، فضا و میدان نبرد، اشتباهات کوچک محاسباتی نرم افزاری عواقب عظیمی داشته است.

31 اکتبر 2019، 7:30 صبح

توییت اشتراک گذاری نظر توییت اشتراک گذاری نظر

اطلاعات بیشتر در مورد تاریخچه کد

1. قسمت پادکست کدی که زندگی شما را اداره می کند
2. قسمت پادکست کدنویسی برای کمیسیون انتخابات فدرال چگونه است؟
3. مرز بعدی در حقوق جنسیتی در داخل پایگاه های داده است
4. آنچه این آسیب پذیری امنیتی عظیم به دنیای فناوری آموخت

«در 7-Eleven، یک پنی از سینی می گیرید، درست است؟خب اینها کل پنی هستند! من اینجا فقط در مورد کسری از یک پنی صحبت می کنم، خوب؟اما ما این کار را از یک سینی بسیار بزرگتر انجام می دهیم و این کار را چند میلیون بار انجام می دهیم. اینگونه است که پیتر گیبون (ران لیوینگستون) طرح تراشیدن پنی خود را در فضای اداری توضیح می دهد. * تراشیدن پنی یک نقطه داستانی در سوپرمن سوم نیز هست در هر دو فیلم، شخصیت ها با بهره گیری از این واقعیت که اعداد و ارقام هستند، پول زیادی به دست می آورند. باید به دو رقم اعشار کوتاه شود تا بتواند به عنوان ارز، به دلار و سنت عمل کند.

تبلیغات

کد کامپیوتر می تواند این مشکل را به طرق مختلف حل کند، از جمله دستور round()، که به نزدیکترین سنت گرد می شود، یا floor()، که فقط تمام ارقام اعشاری اضافی را قطع می کند. به عنوان مثال، محاسبه حقوق پس از مالیات 145. 459 دلار معمولاً به 145. 46 دلار گرد می شود. در یک طرح ریش تراش، به جای آن به 145. 45 دلار می رسد. چنین تغییر کوچکی عموماً برای افراد در دستمزدشان نامحسوس است، اما وقتی میلیون ها یا میلیاردها سنت کسری به سرقت می رود، جمع می شود.

تبلیغات تبلیغات تبلیغات

گاهی اوقات آن سنت های کسری دزدیده نمی شوند - آنها به سادگی ناپدید می شوند. در اوایل دهه 1980، یک شاخص سهام جدید در بورس اوراق بهادار ونکوور کاهش مداوم و مرموز ارزش را دنبال کرد. یک بررسی نشان داد که از floor() به جای round() استفاده شده است، با کسری از دست رفته سنت انباشته شده و تقریباً 50 درصد از ارزش را در 22 ماه از دست داده است. اشتباه برنامه نویسی بالاخره برطرف شد. این شاخص در روز جمعه حدود 500 بسته شد و دوشنبه بعد در بیش از 1000 واحد بازگشایی شد و ارزش از دست رفته بازیابی شد.

تبلیغات

تأثیر خطاهای گرد کردن بسیار فراتر از معاملات نقدی و سرقت سکه است. از آنجایی که تقریباً هر رایانه مدرن دیجیتال است (برخلاف آنالوگ)، اعداد باید نمایش های مجزا داشته باشند. این امر مستلزم کمی سازی است: نقشه برداری از اعداد از دقت بی نهایت به دقت محدود، مانند مثال بالا در مورد محاسبه حقوق پس از مالیات. این می تواند دستوری مانند round(); کف()؛سقف ()، که به عدد صحیح بعدی فشار می آورد. یا چیزی حتی جالب تر مانند کدگذاری صوتی که حجم صدا را قبل از گرد کردن به صورت لگاریتمی مقیاس می دهد تا بهتر با درک انسان مطابقت داشته باشد.

همه این تنظیمات کوانتیزه سازی در مکان های کوچک هزارم و ده هزارم - و عمیق تر - اعشاری انجام می شود، اما خراش های انباشته برش های پنی تنها اشاره ای به پیامدهای آن است. این تنظیمات به ظاهر ناچیز می تواند تأثیرات عظیمی در زمینه هایی مانند دفاع موشکی، انتخابات سیاسی، و پروازهای فضایی داشته باشد، همانطور که پیت استوارت، استاد دانشگاه ممتاز دانشگاه مریلند، اکنون در یک ایمیل در سال 1999 به یک فهرست سرویس گردآوری شده است..

تبلیغات تبلیغات

به عنوان مثال، در اواخر فوریه 1991 در طول جنگ خلیج فارس، یک موشک اسکاد عراقی به پادگان آمریکایی در ظهران، عربستان سعودی اصابت کرد و 28 سرباز را کشت و 260 نفر را مجروح کرد. این یک موشک بیش از یک سوم کل تلفات ایالات متحده در طول جنگ را به خود اختصاص داد. اگرچه ارتش ایالات متحده یک سیستم دفاعی پاتریوت را مستقر کرده بود، اما نتوانست شلیک کند و اسکاد را از بین ببرد. مشکل اساسی در کمی کردن عامل مورد استفاده برای تبدیل متغیر زمانبندی یک ساعت داخلی (که به عنوان یک عدد صحیح، در دهم ثانیه نمایش داده می شود) بود. وقتی یک دهم ثانیه به صورت اعداد باینری نمایش داده می شود، در حال تکرار است (مانند 1/6 که در اعشار به صورت 0. 16666 تکرار می شود... با شش ها برای همیشه ادامه می یابد)، به طور خاص 0. 00011001100110011 است و به همین ترتیب، با 0011 بارها و بارها تکرار می شود.. وقتی این به 24 بیت کوتاه می شود - یعنی تعداد مکان هایی که می توان در نمایش استفاده کرد - خطای 0. 000000095 وجود دارد.(این خطای کوانتیزاسیون است که به عنوان یک عدد اعشاری نوشته می شود نه به صورت یک عدد دودویی، که برای همیشه تکرار می شود.)

تبلیغات تبلیغات

این تعداد ناپدید کننده ای است ، مگر اینکه سعی کنید روی یک شی متحرک در آسمان قفل کنید. الگوریتم ردیابی میهن پرست موقعیت هدف را با استفاده از این متغیر زمان بندی کمی خاموش و سرعت موشک ورودی تخمین زد. نتیجه نهایی خطای 573 متر بود. سیستم میهن پرست فکر می کرد که اسکاد از پادگان ها دور است و آتش نمی گیرد.

تبلیغات تبلیغات

یکی دیگر از خطاهای گردآوری سرنوشت ساز در ژوئن سال 1996 رخ داد ، هنگامی که موشک آژانس فضایی آژانس فضایی اروپا فقط 39 ثانیه پس از بلند شدن منفجر شد. پس از گذشت یک دهه از توسعه 7 میلیارد دلار ، این سفر دوشیزگی بار تخریب شده خود را از چهار ماهواره علمی غیرمجاز در سراسر باتلاق های حرا پراکنده کرد و در نتیجه از دست دادن تجهیزات 500 میلیون دلاری به دست آمد. این موشک هنگام اصلاح یک دوره ناگهانی برای جبران نوبت اشتباه ، از هم پاشیده شده بود - نوبت ای که در واقع گرفته نشده بود. این سردرگمی ناشی از خطای گرد در کد مرجع اینرسی است که از موشک Ariane 4 استفاده می شود. یک شماره نقطه شناور 64 بیتی که نشان دهنده سرعت افقی موشک با توجه به سکو به یک عدد صحیح امضا شده 16 بیتی تبدیل شده است ، بنابراین 48 مکان تعداد کمتری وجود دارد. اما این یک اشتباه بود زیرا Ariane 5 بسیار سریعتر از Ariane 4 بود. این تبدیل عددی را به همراه داشت که بزرگتر از بزرگترین تعداد ممکن در آن نمایندگی کمیت از آریان کندتر 4 بود. این باعث شد که یک پیام خطایی منتقل شود ، که در آن زمان بودبه عنوان یک شماره مزخرف توسط رایانه در داخل و فاجعه تفسیر می شود.

تبلیغات

یک نمونه غیرمترقبه از آلمان آمده است ، جایی که انتخابات پارلمانی قوانین پیچیده ای دارد به گونه ای که احزاب باید برای دریافت کرسی در مجلس قانونگذاری از حداقل آستانه 5 درصدی پیشی بگیرند. در انتخابات آوریل 1992 در ایالت شلسویگ هولشتاین ، به نظر می رسید که حزب سبز دقیقاً 5 درصد آرا را دریافت کرده است. پس از انتشار نتایج انتخابات ، با این حال ، شخصی فهمید که سبزها فقط 4. 97 درصد آرا را دریافت کرده اند. نرم افزاری که درصد را چاپ می کرد ، از دور () استفاده کرده بود ، که شمارش را تا 5 درصد به جای کوتاه کردن با کف () ، که مطابق با این قانون بود ، به دست آورد. این نرم افزار سالها مورد استفاده قرار می گرفت و قبلاً هیچ کس متوجه آن نشده بود ، اگرچه مشخص نیست که آیا این امر در انتخابات قبلی تغییر کرده است یا خیر. پس از تصحیح ، 4. 97 درصد آراء مربوط به سبزیجات طبق این قاعده از بین رفتند ، تخصیص کرسی ها محاسبه شد و سوسیال دموکرات ها یک امتیاز دیگر دریافت کردند و از این طریق اکثریت یک صندلی را در بوندستاگ کسب کردند.

تبلیغات تبلیغات تبلیغات

نمایندگی و استفاده از اعداد در رایانه ممکن است مانند یک کار برنامه نویسی بی اهمیت به نظر برسد ، اما دور () و کف () گیج کننده می تواند اساساً نتایج سیاسی ، علمی و مالی را تغییر دهد. هنگامی که انواع مختلفی از بازنمایی های تعداد با هم در سیستم های مهندسی پیچیده مانند موشک و موشک استفاده می شود ، می توانند به طور فاجعه بار و حتی زندگی هزینه کنند. از آنجا که رایانه های دیجیتال در سیستم های بزرگتر و بزرگتر اجتماعی و فیزیکی ادغام می شوند ، ما باید حتی بیشتر مراقب باشیم. خطاهای کمیت غیرقابل تصور می تواند به دلیل تصفیه نامناسب فاضلاب ، خاموشی های گسترده به دلیل کنترل نادرست شبکه برق یا حتی جنگ در مقیاس بزرگ به دلیل سوء برداشت از اقدامات دشمن ، باعث تقویت و ایجاد اپیدمی وبا شود. هنگامی که تقریباً همه چیز در جامعه به صورت دیجیتالی نشان داده می شود ، تقریباً همه چیز در جامعه در برابر خطاهای به ظاهر کوچک آسیب پذیر است.

تصحیح ، اول نوامبر 2019: نسخه قبلی این مقاله نام خانوادگی رون لیوینگستون ، بازیگر فضایی اداری را غلط زده است.

Tense Future مشارکت Slate ، New America و دانشگاه ایالتی آریزونا است که فناوری های نوظهور ، سیاست های عمومی و جامعه را بررسی می کند.