La figura mostra come un errore di arrotondamento del tipo visto nei cronometri provochi la perdita di simmetria in un gioco matematico. Credito:David A. Faux
Con l'avvicinarsi delle Olimpiadi estive, il mondo sposterà la sua attenzione sui fotofinish e sulle gare determinate da poche frazioni di secondo. L'ottenimento di tali misurazioni di frazioni di secondo si basa sull'arrotondamento impeccabile di un tempo grezzo registrato da un cronometro o da un sistema di cronometraggio elettronico a un tempo inviato.
I ricercatori dell'Università del Surrey hanno scoperto che alcuni cronometri commettono errori di arrotondamento durante la conversione dei tempi grezzi nei tempi finali inviati. In Giornale americano di fisica , da AIP Publishing, David Faux e Janet Godolphin delineano una serie di simulazioni al computer basate su procedure per convertire i tempi di gara grezzi per la visualizzazione.
Faux è stato ispirato quando ha incontrato il problema in prima persona mentre faceva volontariato a una gara di nuoto. Mentre aiuta a inserire i tempi nel computer, notò che gran parte delle volte in cui venivano immessi erano arrotondati al mezzo secondo più vicino o al secondo intero.
"Dopo, quando sono state tracciate le frequenze delle coppie di cifre, è emerso un modello distinto, " ha detto. "Abbiamo scoperto che la distribuzione delle coppie di cifre era statisticamente incoerente con l'ipotesi che ogni coppia di cifre fosse ugualmente probabile, come ci si aspetterebbe dai cronometri."
I cronometri e i sistemi di cronometraggio elettronici utilizzano oscillatori al quarzo per misurare gli intervalli di tempo, con ogni oscillazione calcolata come 0,0001 secondi. Questi tempi vengono quindi elaborati per la visualizzazione a 0,01 secondi, Per esempio, al pubblico in un impianto sportivo.
Faux e Godolphin si sono messi al lavoro simulando circa 3 milioni di tempi di gara corrispondenti a nuotatori di tutte le età e abilità. Come previsto, i tempi grezzi indicati ogni frazione di secondo avevano la stessa possibilità di essere un tempo di gara. Per esempio, c'era l'1% di possibilità che il tempo di gara finisse in 0,55 secondi o 0,6 secondi.
Quando hanno elaborato i tempi grezzi attraverso la routine di visualizzazione standard, la distribuzione uniforme è scomparsa. La maggior parte delle volte sono state visualizzate correttamente.
Dove si sono verificati errori di arrotondamento, di solito portavano a cambiamenti di un centesimo di secondo. Un'ora grezza di 28,3194 è stata convertita in un'ora visualizzata di 28,21.
"La domanda a cui dobbiamo davvero rispondere è se gli errori di arrotondamento non vengono corretti nei sistemi di cronometraggio elettronici utilizzati negli eventi sportivi in tutto il mondo, "Faux ha detto. "Finora non siamo stati in grado di portare alla luce l'algoritmo effettivo utilizzato per tradurre un conteggio delle oscillazioni del quarzo su un display".
I ricercatori hanno raccolto più di 30, 000 tempi di gara da gare di nuoto e indagherà se nella raccolta compaiono modelli di temporizzazione anomali, il che suggerirebbe la possibilità di errori di arrotondamento nei principali eventi sportivi.