Feature: Significant Digits (100%)

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changed due date to March 31, 2023

added Version 2.2.0-Beta label

mentioned in issue #37 (closed)

Vorschlag

Optionales Element Typ "xs:integer" für Angabe signifikanter Stellen in si:value. Die Erweiterung beschränkt sich zum jetzigen Zeitpunkt auf si:real und Listen mit si:real.

XSD

 <xs:element name="significantDigits" type="xs:nonNegativeInteger" minOccures="0">

Werte erlaubt: 0, 1, 2, 3, ...

Beispiel 1

 <si:real>
   <si:value>0.034978464</si:value>
   <si:unit>\metre</si:unit>
   <si:significantDigits>3</si:significantDigits>
 </si:real>

 Vom Wert 0.034978464 sind 0.0349 die signifikanten Stellen.

Beispiel 2

 <si:real>
   <si:value>0.034978464e3</si:value>
   <si:unit>\metre</si:unit>
   <si:significantDigits>3</si:significantDigits>
 </si:real>

 Vom Wert 0.034978464e3 sind 0.0349e3 die signifikanten Stellen.

Beispiel 3

 <si:real>
   <si:value>0.0300000001</si:value>
   <si:unit>\metre</si:unit>
   <si:significantDigits>1</si:significantDigits>
 </si:real>

 Vom Wert 0.0300000001 sind 0.03 die signifikanten Stellen.

Beispiel 4

 <si:real>
   <si:value>0.0299999999</si:value>
   <si:unit>\metre</si:unit>
   <si:significantDigits>1</si:significantDigits>
 </si:real>

 Vom Wert 0.0299999999 sind 0.02 die signifikanten Stellen. 
Falls hier 0.03 stehen soll, muss beim Schrieben der Daten 
in das XML vorab ordentlich gerundet und gearbeitet werden. 
Rundung sollte Teil der Beschreibung der Methode sein wie die 
Daten erzeugt worden sind und fällt damit definitiv nicht mehr 
in den D-SI Scope.

Wiki Artikel zu Regeln bei Signifikanten Stellen und Rundung Link

Danke für das Aufbringen des Themas, aber ich halte die Beispiele für irreführend und auch für falsch:

Beispiel 1:

5 signifikante Stellen von 0.034978464

sind: 0.034978

und nicht: 0.0349

etc.

Das bedeutet, dass wir uns zuerst noch über die Sache verständigen müssen, bevor wir an die Implementierung gehen.

@CMueller-Schoell Vielen Dank für die Hinweise und ersten Gedanken dazu. Ich habe daraus resultierend einmal ganz offen bei Wikipedia nach möglichen Definitionen gesucht und als Orientierung zur Verbesserung folgendes gefunden:

Wiki

Aus meinem Verständnis wäre genau das eine gute Referenz für die Definition und den Umgang mit den signifikanten stellen. Das ist genau in Übereinstimmung mit deinem Korrekturvorschlag.

Danke für die grundsätzliche Diskussionsbereitschaft. Vielleicht finden wir noch etwas "Anerkannt-er-es" als Wikipedia, aber ich freue mich, dass wir unser Verständnis annähern.

KEINE Missverständlichkeiten entstehen übrigens, wenn man alle Zahlen in der "wissenschaftlichen" Notation darstellt:

0.034978464 ist = 3.4978464E-02.

Auf 5 signifikante Stellen gerundet ergibt das:

3.4978E-02.

Die Verwirrung besteht nur dann, wenn man in diesem Zusammenhang das (ungeschickte) Wort "Dezimalstellen" benützt, das sollte man vermeiden, dann ist alles ziemlich klar.

Sehr gut. Die Feinheit "signifikante Stellen" und nicht "signifikante Dezimalstellen" zu schreiben ist jetzt oben korrigiert. Das war tatsächlich sehr ungünstig von mir gewählt.

Die wissenschaftliche Notation zu nehmen um es einfacher zu machen, klingt sehr nach einem guten "Good Practice" Vorschlag.

Vielleicht liege ich hier komplett falsch, aber ich würde gern den Sinn der Angabe der signifikanten Stellen für den Wert in Frage stellen:

Nach meinem Verständnis gibt man laut GUM und/oder ILAC-Papier die Unsicherheit mit maximal zwei signifikanten Stellen an und den Wert dann mit eben so vielen Stellen, also

x=1.2345678 g und U(x)=0.123456 g

wird zu

x=1.23 und U(x)=0.12 g

Dass der Wert x jetzt 3 signifikante Stellen hat, ist aber nicht unbedingt relevant - sondern, dass U(x) 2 signifikante Stellen hat.

Wenn das Element als "Anweisung" gedacht ist, mit wie vielen Stellen ein Wert analog dargestellt werden sollte, dann wäre es mE sinnvoller die Anzahl der "Stellen" anzugeben - das ist auch unabhängig von der Art der Darstellung einer Zahl.....

Mit der Information "signifikante Stellen" soll tatsächlich geholfen werden fälschlich angenommene Genauigkeit, die viele Stellen in einem Wert x suggerieren könnten, zu vermeiden. Das ist mehr als nur die Anzahl der analog gewünschten Stellen:

Beispiel XML ist sicher und ich kann "18.24" als Wert genau eintragen und in XML austauschen. (Das gilt auch für andere Formate wie JSON.)

Wenn eine Software den Wert einliest und als binäre Gleitkommazahl (das machen ja alle Computer der Welt) speichert, kommt dass natürliche Problem, der begrenzten Genauigkeit von Binärzahlen die Dezimalzahlen abzubilden. Aus "18.24" könnte also "18.240000000000001" werden. Hier helfen die signifikanten Stellen Fehlinterpretationen der Genauigkeit zu vermeiden.

Das würde auch die Werte für Unsicherheiten betreffen. Ich vermute, dass die signifikanten Stellen für x auch definieren sollten, wie viele Stellen bei U(x) signifikant sind, damit es nach ILAC und ähnlich keine Unstimmigkeiten gibt.

Danke! ... ich hoffe, wir können uns auch darüber verständigen, dass "Fehlinterpretationen der Genauigkeit" (Zitat oben, Daniel) nur bei einem Menschen vorkommen. Die Maschine wird stur die 16 Stellen weiterverrechnen und wird nicht "interpretieren" oder sich schon gar nicht durch eine Interpretation "fehlleiten" lassen. Insofern müssen wir mit dem Konstrukt der signifikanten Stellen die zur Zeit gültigen Regeln abdecken, die offensichtlich die menschliche Neigung zu Fehlinterpretationen abfangen wollen. Ich rechne aber damit, dass sich auf lange Sicht im Bereich der Machine-to-Machine-Kommunikation ungerundete Zahlen durchsetzen werden. (Wobei wir hier vermutlich von ca. 20 Jahren sprechen bis GUM, ILAC etc. entsprechend überarbeitet sind).

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