Cos’è la virgola mobile?

Nonostante il suo nome dal suono concreto, una virgola mobile è qualcosa che tecnicamente non esiste. Le persone non possono provare la sua esistenza, eppure viene utilizzato milioni di volte al giorno nelle operazioni informatiche. Come e perché ciò accade è affascinante per molte persone.

Una virgola mobile è, nel suo cuore, un numero. In termini tecnici, è una rappresentazione digitale di un numero, un’approssimazione di un numero effettivo. Tuttavia, non esiste sulle righe dei numeri o sulle pagine dei libri di matematica. I punti mobili costituiscono la base dei calcoli del computer.

Di solito, questi numeri sono una combinazione di numeri interi e dei loro vari moltiplicatori. In termini informatici, il numero due è solitamente la base in un’operazione del genere. Utilizzando una tale base e vari esponenti, il computer eseguirà operazioni a milioni. La stragrande maggioranza di queste operazioni è alimentata da numeri in virgola mobile.

L’idea alla base dei numeri in virgola mobile è quella di generare un numero sufficiente di numeri casuali per alimentare le interazioni di dati spesso complesse che costituiscono le funzioni più elementari e più complicate di un computer. La visualizzazione della data e dell’ora, ad esempio, potrebbe richiedere alcuni o forse una manciata di calcoli, a seconda di un numero di variabili. La visualizzazione delle opzioni e dei risultati per i programmi software ad alta intensità di grafica, tuttavia, potrebbe richiedere la numerazione dei calcoli in milioni.

Un sottoprodotto a volte interessante di questi calcoli è che i numeri che sarebbero uguali su una linea dei numeri o nelle equazioni numeriche possono coesistere. Ad esempio, sia 0.01 x 10(1) che 1.00 x 10(-1) sono uguali a 0.1 se li scriviamo come parti di un’equazione, ma i calcoli in virgola mobile consentono entrambi semplicemente perché sono scritti in modo diverso. Le equazioni, che tendono a voler semplificare il più possibile le cose, non sono calcoli in virgola mobile e viceversa.

Un problema relativo a tali calcoli che è piuttosto impopolare tra i produttori di software finanziario, i cui utenti richiedono calcoli esatti fino ai lati più piccoli della virgola, è che i numeri non sono affatto definiti. Va bene indicare l’ora e la data utilizzando questo tipo di calcolo, ma determinare il patrimonio netto di una società multinazionale per un determinato anno fiscale richiede una contabilità numerica molto più definita rispetto al risultato casuale intrinseco fornito da un calcolo in virgola mobile. Le stesse parole suggeriscono che i numeri non sono affatto stabili e questo tipo di insicurezza mette a disagio gli esperti finanziari.
L’aritmetica in virgola mobile è comunque popolare tra i produttori di hardware e software di tutto il mondo. Uno degli standard più popolari al giorno d’oggi è lo standard IEEE, un insieme internazionale di linee guida per la strutturazione e l’analisi di questi calcoli. Questo standard costituisce la base di molti linguaggi di programmazione e protocolli di sicurezza.