Articulo de referencia

Notación de ingeniería

La notación de ingeniería o forma de ingeniería (también notación técnica ) es una versión de la notación científica en la que el exponente de diez siempre se selecciona para qu...

La notación de ingeniería o forma de ingeniería (también notación técnica ) es una versión de la notación científica en la que el exponente de diez siempre se selecciona para que sea divisible por tres para que coincida con los prefijos métricos comunes , es decir, la notación científica que se alinea con potencias de mil, por ejemplo, 531×10³ en lugar de 5,31×10⁵ ( pero en las pantallas de las calculadoras se escribe en notación E , con "E" en lugar de "×10" para ahorrar espacio) para representar 531 000. Como alternativa a escribir potencias de 10, se pueden usar prefijos del SI , [ 1 ] que también suelen proporcionar pasos de un factor de mil. [ nb 1 ] En la mayoría de las calculadoras, la notación de ingeniería se llama modo "ENG" mientras que la notación científica se denota como SCI.

Historia

Una implementación temprana de notación de ingeniería en forma de selección de rango y visualización de números con prefijos SI fue introducida en el contador de frecuencia  computarizado HP 5360A por Hewlett-Packard en 1969. [ 1 ]

Basándose en una idea de Peter D. Dickinson [ 2 ] [ 1 ], la primera calculadora que admitía la notación de ingeniería mostrando los valores de exponente de potencia de diez fue la HP-25 en 1975. [ 3 ] Se implementó como un modo de visualización dedicado además de la notación científica.

En 1975, Commodore introdujo una serie de calculadoras científicas (como la SR4148 /SR4148R [ 4 ] y la SR4190R [ 5 ] ) que proporcionaban una notación científica variable , donde al presionar las teclas EE↓y se desplazaba el exponente y el punto decimal en ±1 [ nb 2 ] en notación científica . Entre 1976 y 1980, la misma función de desplazamiento del exponente también estaba disponible en algunas calculadoras de Texas Instruments de la era pre- LCD , como las primeras variantes del modelo SR-40 , [ 6 ] [ 7 ] TI-30 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] y TI-45 [ 16 ] [ 17 ] que utilizaban ( ) en su lugar. Esto puede considerarse un precursor de una función implementada en muchas calculadoras Casio desde 1978/1979 (por ejemplo, en la FX-501P / FX-502P ), donde la visualización de números en notación de ingeniería está disponible bajo demanda con solo presionar un botón ( ) (en lugar de tener que activar un modo de visualización dedicado como en la mayoría de las otras calculadoras), y las presiones de botón subsiguientes desplazarían el exponente y el punto decimal del número mostrado en ±3 [ nb 2 ] para que los resultados coincidan fácilmente con un prefijo deseado. Algunas calculadoras gráficas (por ejemplo, la fx-9860G ) en la década de 2000 también admiten la visualización de algunos prefijos del SI (f, p, n, μ, m, k, M, G, T, P, E) como sufijos en el modo de ingeniería.EE↑INVEE↓INVENG

Descripción general

En comparación con la notación científica normalizada, una desventaja de usar los prefijos del SI y la notación de ingeniería es que las cifras significativas no siempre son fácilmente evidentes cuando el dígito o dígitos significativos más pequeños son 0. Por ejemplo, 500  μm y500 × 10 −6  m no puede expresar las distinciones de incertidumbre entre5 × 10 −4  m ,5,0 × 10 −4  m , y5,00 × 10 −4  m . Esto se puede solucionar cambiando el rango del coeficiente que precede a la potencia, del común 1–1000 a 0,001–1,0. En algunos casos esto puede ser adecuado; en otros, puede resultar poco práctico. En el ejemplo anterior, se habrían utilizado 0,5  mm, 0,50  mm o 0,500  mm para mostrar la incertidumbre y las cifras significativas. También es común indicar la precisión explícitamente, como por ejemplo « 47  ± 5 % ».

Otro ejemplo: cuando la velocidad de la luz (exactamente299 792 458  m/s [ 18 ] por definición del metro) se expresa como3,00 × 10 8  m/s o3,00 × 10 5  km/s entonces está claro que está entre299 500  km/s y300 500  km/s , pero cuando se utiliza300 × 10 6  m/s , o300 × 10³ km  /s ,300 000  km/s , o el inusual pero corto300  mm/s , esto no está claro. Una posibilidad es usar0,300 × 10⁹ m  /s o0,300  g/s .

Por otro lado, la notación de ingeniería permite que los números coincidan explícitamente con sus prefijos SI correspondientes, lo que facilita la lectura y la comunicación oral. Por ejemplo,12,5 × 10⁻⁹ m  se puede leer como "doce coma cinco nanómetros" (10⁻⁹ es nano ) y escribir como 12,5  nm, mientras que su notación científica equivalente1,25 × 10 −8  m probablemente se leería como "uno coma veinticinco por diez elevado a la menos ocho metros".

La notación de ingeniería, al igual que la notación científica en general, puede utilizar la notación E , de modo que3,0 × 10 −9 se puede escribir como 3,0E−9 o 3,0e−9. La E (o e) no debe confundirse con el número de Euler e ni con el símbolo del prefijo exa .

Notación binaria de ingeniería

Así como la notación de ingeniería decimal puede considerarse una notación científica de base 1000 (10³ = 1000), la notación de ingeniería binaria se relaciona con una notación científica de base 1024 ( 2¹⁰ = 1024), donde el exponente de dos debe ser divisible por diez. Esto está estrechamente relacionado con la representación de punto flotante de base 2 ( notación B ) comúnmente utilizada en la aritmética computacional, y el uso de prefijos binarios IEC , por ejemplo , 1B10 para 1  ×  2¹⁰ , 1B20 para 1 × 2²⁰ , 1B30 para 1 × 2³⁰ , 1B40 para 1 × 2⁴⁰ , etc. [ 19 ]      

Véase también

Notas

  1. Excepto en el caso de unidades cuadradas y cúbicas: en este caso, los prefijos del SI proporcionan solo pasos de un factor de un millón o mil millones respectivamente.
  2. 1 2 Una acción de desplazamiento del exponente disminuiría el exponente en la misma cantidad que se movería el punto decimal hacia la derecha, de modo que el valor del número mostrado no cambiaría. Anteponer la pulsación de la teclaINVinvertiría la acción en la dirección opuesta.
  3. 1 2 3 4 Las contrapartes binarias naturales de los prefijos decimales ronna- y quetta- introducidos en 2022 se sugirieron en un documento de consulta delComité Consultivo de Unidades (CCU) del Comité Internacional de Pesas y Medidas como robi- (Ri, 1024 9 ) y quebi- (Qi, 1024 10 ). A partir de 2022, estos prefijos binarios no han sido adoptados por IEC e ISO.

Referencias

  1. 1 2 3 Gordon, Gary B.; Reeser, Gilbert A. (mayo de 1969). "Presentación del contador computacional: el avance más significativo en contadores electrónicos en los últimos años" (PDF) . Hewlett-Packard Journal . 20 (9). Hewlett-Packard Company : 2–16 . Archivado (PDF) del original el 4 de junio de 2017. Recuperado el 4 de junio de 2017. […] Las mediciones se muestran alrededor de un punto decimal fijo y los tubos de visualización se agrupan de tres en tres para que la pantalla sea más legible. La visualización numérica está acompañada de las unidades de medida apropiadas (hercios, segundos, etc.) y un multiplicador de prefijo que es calculado por el contador (p. ej., k para kilo, M para mega, etc.). Hay 12 tubos de visualización digital, para permitir el desplazamiento del valor mostrado (máximo 11 dígitos) alrededor del punto decimal fijo. Los dígitos insignificantes y los ceros iniciales se borran automáticamente, de modo que solo se muestran los dígitos significativos, o bien se puede seleccionar manualmente cualquier número de dígitos entre 3 y 11. Sin embargo, internamente, el ordenador siempre almacena 11 dígitos. […](Nota: Se introduce el contador de computación HP 5360A).
  2. US 3987290 , Dickinson, Peter D., "Aparato de calculadora para mostrar datos en notación de ingeniería", publicado el 19 de octubre de 1976, asignado a Hewlett-Packard Company  . «[…] Se ha desarrollado un contador computacional […] que muestra datos en notación de ingeniería con el exponente expresado en forma alfabética en lugar de numérica, como f en lugar de −15, p en lugar de −12, n en lugar de −9, μ en lugar de −6, m en lugar de −3, k en lugar de +3, M en lugar de +6, G en lugar de +9 y T en lugar de +12. Sin embargo, este dispositivo se limita a mostrar únicamente aquellas cantidades numéricas para las que existe una notación alfabética de exponente comúnmente aceptada. Este dispositivo también está limitado en el rango de datos que puede mostrar, ya que el tamaño del área de visualización del exponente es limitado y sería excesivamente grande si se requiriera contener todos los caracteres alfabéticos necesarios para representar cada exponente que sea múltiplo de tres, por ejemplo, en el rango de −99 a +99. […]» (US 05/578,775)
  3. Neff, Randall B.; Tillman, Lynn (noviembre de 1975). "Tres nuevas calculadoras de bolsillo: más pequeñas, menos costosas, más potentes" (PDF) . Hewlett-Packard Journal . 27 (3). Hewlett-Packard Company : 1–7 . Archivado (PDF) del original el 10 de junio de 2017. Recuperado el 10 de junio de 2017 .
  4. "Calculadora electrónica científica modelo SR4148R" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 25/07/2004.
  5. commodore - Calculadora de notación científica recargable preprogramada multifunción - Modelo SR4190R - Manual del propietario (PDF) . Commodore . 1975. pp. 10– 11. Archivado (PDF) del original el 24-06-2017 . Recuperado el 24-06-2017 . Notación científica variable: las calculadoras científicas Commodore ofrecen la posibilidad de cambiar el exponente a voluntad, lo que permite la elección completa de la unidad en la que se puede leer la pantalla. El y incrementará o decrementará algebraicamente el valor del exponente en uno por cada depresión, moviendo en consecuencia el punto decimal de la mantisa. EE↑EE↓
  6. "Datamath" .
  7. "Calculadora electrónica con regla de cálculo Texas Instruments SR-40 - Manual del propietario" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 23/07/2011.
  8. "Datamath" .
  9. "Calculadora electrónica con regla de cálculo Texas Instruments TI-30 - Manual del propietario" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 13 de enero de 2006.
  10. "Datamath" .
  11. http://www.datamath.net/Manuals/TI-30_BR.pdf
  12. "DATAMATH" . www.datamath.org .
  13. "DATAMATH" . www.datamath.org .
  14. "DATAMATH" . www.datamath.org .
  15. "Datamath" .
  16. "Datamath" .
  17. http://www.datamath.net/Manuals/TI-45_EU.pdf
  18. "Valor CODATA: Velocidad de la luz en el vacío c , c 0 " . CODATA 2014 : Referencia del NIST sobre constantes, unidades e incertidumbre: constantes físicas fundamentales . NIST . 24 de mayo de 2017. Archivado del original el 25 de junio de 2017. Consultado el 25 de mayo de 2017 .
  19. Martin, Bruce Alan (octubre de 1968). "Cartas al editor: Sobre la notación binaria" . Communications of the ACM . 11 (10). Associated Universities Inc .: 658. doi : 10.1145/364096.364107 . S2CID 28248410 . 
  • Función definida por el usuario con prefijo de ingeniería para Excel
  • Módulo Perl CPAN para convertir números a notación de ingeniería.
  • Funciones Java para convertir entre una cadena y un tipo double.