Как в учебнике
Запись $a\approx b$ сообщает, что одно число приближает другое. Сам знак не задаёт точность. Если $b$ приближает точное значение $a$, абсолютная погрешность равна $|a-b|$, а требование точности записывают как $|a-b|\le\varepsilon$, где $\varepsilon\ge0$ задано заранее.
Например, $\sqrt2\approx1.414$. Чтобы утверждать допустимость такого округления для задачи, нужно сравнить ошибку с её допуском. Количество показанных десятичных знаков само по себе не заменяет условия на погрешность; единицы у ошибки и допуска должны совпадать.
Для ненулевого $a$ относительная погрешность равна $|a-b|/|a|$. Она сравнивает ошибку с масштабом величины. При $a=0$ это отношение не определено, поэтому около нуля особенно важно явно выбирать критерий точности.
Неформальное $u\ll v$ для положительных величин часто означает малость отношения $u/v$ в контексте задачи. Универсального порога «в сто раз» нет. В отдельных областях у этого символа есть строгое специальное определение; оно имеет приоритет.
Допуск относится к разности значений, а не к выбранному способу их записи. Умножение обеих длительностей на 1000 при переходе от секунд к миллисекундам во столько же раз меняет абсолютную ошибку и её допуск, но сохраняет относительную ошибку. Сравнивать число ошибки в одних единицах с числом допуска в других нельзя. Равенство ошибке на границе допуска удовлетворяет записанному нестрогому неравенству.
Определения и обозначения: Deep Learning: Notation.
На пальцах
Погрешность измеряет разницу между точным и приближённым значениями, а допуск задаёт разрешённую границу этой разницы. Одна миллисекунда мала рядом с десятью секундами, но велика рядом с одной микросекундой, поэтому сравнение требует общих единиц и подходящего масштаба. Допуск похож на парковочную разметку: тот же результат помещается в одно требование и не помещается в другое. Лишние нули на дисплее выглядят солидно, но раздвигать разметку не умеют.
Пример
В учебном примере точная длительность равна 10 с, а измерение показывает 10.001 с. Одна и та же ошибка сравнивается с двумя разными допусками.
Приближённое равенство и погрешность
Общие единицы
Миллисекунда равна 0.001 секунды.
Шаг 1 из 4: Общие единицы
Все шаги текстом
Общие единицы
Миллисекунда равна 0.001 секунды.
- Длительности, с
- 1010.001текущий
Расчёт ошибки
Абсолютная ошибка равна 0.001 с, относительная — 0.0001.
- Абсолютная; относительная
- 0.001текущий0.0001включён
Проверка допуска
Допуск 0.01 с допускает эту ошибку.
- Ошибка; допуск, с
- 0.001включён0.01включён
Более строгий допуск
При допуске 0.0001 с то же измерение уже не подходит.
- Ошибка; допуск, с
- 0.001исключён0.0001текущий
У измерения 10.001 с ошибка положительна как расстояние, хотя разность точного и измеренного значений отрицательна. Смена допуска на последнем шаге не ухудшает измерение: меняется только требование. Относительная ошибка 0.0001 равна 0.01%, поскольку для процентов отношение умножают на 100. Это отличается от абсолютной ошибки 0.001 с: у них разные смысл и единицы.
Приближение пригодно для выбранного допуска. Одной маленькой на вид ошибки для этого вывода недостаточно.