带有repa的haskell双精度下溢

haskell double precision underflow with repa

我已经编写了一些代码，使用 repa 计算距离矩阵：

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distance :: Int -> Int -> Mat -> Double
distance aindx bindx arr = let a = slice arr (Any :. aindx :. All)
b = slice arr (Any :. bindx :. All)-
sqdiff = R.map (\\x -> x*x) $ R.zipWith (-) a b
in sqrt $ sumAllS sqdiff

buildDistanceMatrix :: Mat -> Mat
buildDistanceMatrix m = let (Z :. height :. width) = R.extent m
cords = fromListUnboxed (Z :. (height * height) ) [ (x,y) | x <- [0..height-1], y <- [0..height-1]]
dist = R.smap (\\(a,b) -> distance a b m) cords
dmat = R.reshape (Z :. height :. height ) dist
in R.computeS dmat

它似乎工作。但后来我添加了一个 QuickCheck:

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prop_distmat :: Double -> Bool
prop_distmat d = let dvec = [d,0,0,0]
dmat = R.fromListUnboxed (Z :. (2::Int) :. (2::Int)) dvec
dist = buildDistanceMatrix dmat
in (R.toList dist) == [0.0, d, d, 0.0 ]

换句话说，被距离 D 分开的两点应该产生一个看起来像 [0,D,D,0] 的距离矩阵。在我的临时手动测试中，确实如此。但 QuickCheck 很快发现 5.0e-324 的距离会产生 [0,0,0,0]

的距离矩阵

1 2	distance matrix *** Failed! Falsifiable (after 2 tests and 1074 shrinks): 5.0e-324

这仅仅是因为 Doubles 的精度吗？我是否需要限制 QuickCheck 将发送的可能值？或者这是一个真正的错误？

您正在测试浮点数是否相等，这通常应该避免(在任何语言中，这不是 Haskell 特定的)。你也会得到一个无限大的双打。并且 sqrt (x*x) == x 通常不成立，即使对于那些你没有上溢或下溢的双打。因此，您需要同时替换 == 并检查差异最多是一些合理的 epsilon 并限制可能的值(或检查属性中的溢出)。