Übertrag

Der Übertrag (englisch carry) ist ein Begriff aus der Mathematik und steht für das Zahlzeichen in einem besonderen Teilschritt bei arithmetischen Operationen mit Zahlen, die durch ein Stellenwertsystem dargestellt werden. Bei der üblichen Berechnung von Zahlen im Dezimalsystem spricht man so auch von Zehnerübertrag.

In einem Zahlensystem mit Stellenwerten werden Zahlen dargestellt durch Zahlzeichen, bei denen den symbolisierenden Ziffern neben deren Ziffernwert jeweils noch ein Stellenwert nach der jeweiligen Stelle in einer Ziffernfolge zugeordnet ist. Zwei Zahlen Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle x} und $y$ haben damit je ein Zahlzeichen mit durchnummerierbaren Stellen,

$x=x_{n}\ldots x_{i}\ldots x_{1}x_{0}\quad {\text{und}}\quad y=y_{m}\ldots y_{i}\ldots y_{1}y_{0}$ ,

wobei an jeder Stelle eine bestimmte Zahl an Ziffern verfügbar ist, die als Grundzahl oder Basis $b$ das jeweilige Zahlensystem kennzeichnet, so beim Dezimalsystem zehn Ziffern. Sollen die derart ($b$-adisch) dargestellten Zahlen nun durch eine Rechenoperation miteinander verknüpft werden, beispielsweise die Zahlen $x$ und $y$ addiert werden, muss man also stellenweise vorgehen. Dann kann an der Stelle $i$ ein Übertrag entstehen, wenn das Zwischenergebnis $z$ der Verknüpfung der einzelnen Ziffern $x_{i}\$ und Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \ y_i} größer oder gleich Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle b} ist und somit eine mehrstellige Ziffernfolge. Die Ziffern der $k$ überzähligen Stellen Fehler beim Parsen (Konvertierungsfehler. Der Server („https://wikimedia.org/api/rest_“) hat berichtet: „Cannot get mml. Server problem.“): {\displaystyle z_{k}\ldots z_{1}} von Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle z} werden dann mit denen der Stellen Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle i+1} bis Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle i+k} von Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle x} und Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle y} verknüpft.

Wenn der Zahlenbereich eingeschränkt ist, kann es bei Addition oder Subtraktion zu arithmetischen Überläufen kommen.

Beispiel: Addition

Beispiel: 786 + 457

Addiert man die Zahlen 195 und 107 in dezimaler Zahlendarstellung, entstehen wie folgt zwei Überträge (hier rot dargestellt):

Fehler beim Parsen (Konvertierungsfehler. Der Server („https://wikimedia.org/api/rest_“) hat berichtet: „Cannot get mml. Server problem.“): {\displaystyle {{\begin{matrix}\ &1_{\ }&9_{\ }&5\\+&1_{\color {Red}1}&0_{\color {Red}1}&7\end{matrix}} \over {\begin{matrix}\quad &3_{\ }&0_{\ }&2\end{matrix}}}}

Die Addition führt im ersten Rechenschritt Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 5 + 7} zu einem Ergebnis, das sich mit dem vorliegenden Ziffernvorrat nicht mehr einstellig angeben lässt: Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 12} . Daher wird die Ziffer niedrigster Position, in diesem Fall die Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 2} , an dieser Stelle eingetragen werden und eine Ziffer höherer Position auf die entsprechende Stelle übertragen, in diesem Fall also die Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 1} als Übertrag an die nächste Stelle. Der zweite Rechenschritt Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 9 + 0} ergibt $9$. Doch muss nun an dieser Stelle noch der Übertrag Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 1} berücksichtigt und zu Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 9} gezählt werden. Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 9 + 1} liefert wieder ein zweistelliges Ergebnis und nochmal eine Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 1} als Übertrag, der zu Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle 1+1} dazugezählt $3$ ergibt.

Auch in anderen Zahlendarstellungen, wie der dualen, wird mit dieser Methode addiert:

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle {\begin{matrix} \ &{\ }_{\ } &1_{\ } &0_{\ } &1 \\ + &{\ }_{\color{Red}1} &1_{\ } &0_{\color{Red}1} &1 \end{matrix}\over \begin{matrix} \quad & 1_{\ } &0_{\ } &1_{\ } &0_{\ } \end{matrix}} }

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In der Informationstechnologie wird der Übertrag durch ein Übertragsbit (Carry-Bit) realisiert.