作者:徐锐 来源: 中国科学报 发布时间:2021-7-26
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秒表误差 运动员错失奖牌

 

图片来源:EyeEm/Alamy

东京奥运会已经拉开帷幕,比赛如火如荼地进行着。其中一些比赛可谓分秒必争,几分之一秒就能决定一位运动员的胜负。

目前,这样精细的分秒测量依赖于将秒表或电子计时系统记录的原始时间完美转换为提交时间,以决定运动员的比赛成绩。但近日,英国研究人员发表于《美国物理学杂志》的一项新研究发现,在将原始时间转换为最终提交时间时,某些秒表会产生舍入误差。

萨里大学的研究人员David Faux和Janet Godolphin在新研究中概述了一系列基于原始比赛时间转换过程的计算机模拟结果。

他们之所以对时间转换产生怀疑源于一场游泳比赛。那时,Faux担任该游泳比赛的志愿者。当用电脑输入选手比赛成绩时,他注意到,输入的时间有很大一部分被四舍五入到最近的半秒或整秒。

“后来,当数字对的频率被绘制出来后,一个明显的模式显现出来。”Faux说,“我们发现,数字对的分布在统计学上与每个数字对可能性相等的假设不一致。”

秒表和电子计时系统均使用石英振荡器确定时间间隔,每次振荡计算为0.0001秒。然后,这些时间被处理为0.01秒,就像在体育场馆向公众展示的那样。

受上述问题启发,Faux和Godolphin对应所有年龄和水平的游泳运动员模拟了大约300万次比赛时间。结果正如预期的那样,原始计时的任何时间都有相同的机会转化为比赛时间。例如,比赛有1%的概率结束于0.55秒或0.6秒。

当他们通过标准显示程序处理原始时间时,均匀分布消失了。大多数时间显示正确。但舍入误差出现时,通常会导致百分之一秒的变化。比如,原始时间为28.3194时,转换成显示时间为28.21。

“我们真正需要回答的问题是,在全球体育赛事中使用的电子计时系统是否对舍入误差进行了纠正。”Faux说,“到目前为止,我们还没有找到能将石英振荡计数转换到显示器的实际算法。”(徐锐

相关论文信息:https://doi.org/10.1119/10.0003919

 

《中国科学报》 (2021-07-26 第2版 国际)
 
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