Underflöde

Underflöde, eller underflow, är ett begrepp som används inom flera områden för att beskriva ett läge där en kvantitet blir mindre än vad systemet kan representera eller hantera. Inom datorer och numerisk analys betyder underflöde oftast att resultatet av en räkneoperation ligger närmare noll än vad den minsta positiva normaliserade representerbara siffran i det använda talformatet tillåter. Resultatet kan då bli en subnormal siffra med reducerad precision eller i många fall noll, beroende på hur hårdvaran och mjukvaran hanterar underflödet (så kallad gradual underflow eller flush-to-zero).

I flyttalsrepresentationer som IEEE 754 definieras två typer av underflöden: normaliserade små tal och subnormala tal, där subnormala siffror gör det möjligt att representera tal närmare noll än vad normalpunkter kan, men med försämrad precision. Vissa processorer stödjer gradual underflow, medan andra sätter underflöden till noll (flush-to-zero). Underflöde kan påverka numerisk stabilitet och noggrannhet i algoritmer som kräver många operationer med små tal.

Förebyggande åtgärder innefattar att skala om indata, använda högre precision eller använda metoder som minimerar risken för extremt små resultat, till exempel log-transformeringar eller kompensationssummation. Underflöde är ett vanligt problem i vetenskapliga beräkningar, särskilt i långsiktiga eller känsliga beräkningar där precisionen är viktig.