Ошибки конвертации единиц, которые стоили миллионы

Конвертация единиц кажется тривиальной — пока что-то не идёт не так. Ошибочный десятичный разделитель, путаница между системами единиц или неправильный часовой пояс могут привести к последствиям от мелких багов до катастрофических сбоев. Эти реальные примеры демонстрируют, почему аккуратная работа с единицами критически важна.

Знаменитые катастрофы с конвертацией единиц

Mars Climate Orbiter (1999) — 327.6 миллионов долларов

Орбитальный аппарат Mars Climate Orbiter NASA распался в марсианской атмосфере, потому что одна команда использовала имперские единицы (фунт-сила-секунды), а другая ожидала метрические (ньютон-секунды). Навигационное ПО неправильно рассчитало тягу, из-за чего аппарат вошёл в орбиту на 170 км ниже, чем нужно.

Урок: всегда явно указывайте единицы в интерфейсах и документации. Никогда не предполагайте.

Гимлийский планёр (1983) — едва не катастрофа

Boeing 767 авиакомпании Air Canada полностью израсходовал топливо в полёте, потому что наземная команда рассчитала количество топлива в фунтах вместо килограммов. Самолёту требовалось 22 300 кг топлива, но было заправлено 22 300 фунтов (около 10 100 кг) — менее половины.

Пилоты спланировали обесточенный самолёт и совершили безопасную посадку на бывшей военной авиабазе в Гимли, Манитоба.

Колумб и лига

Христофор Колумб значительно недооценил расстояние до Азии отчасти потому, что перепутал арабскую милю (приблизительно 1.8 км) с более короткой римской милей (приблизительно 1.5 км). Его расчётное расстояние до Японии составило около 3700 км — реальное расстояние превышает 19 000 км.

Типичные ошибки разработчиков

1. Байты и биты

Скорость сети измеряется в битах в секунду (Мбит/с), а объём хранилища — в байтах (МБ). Соединение на 100 Мбит/с передаёт около 12.5 МБ в секунду.

100 Mbps ÷ 8 = 12.5 MB/s

Многие пользователи путают эти единицы и удивляются, почему их «100 Мбит/с» соединение кажется медленным при скачивании файлов.

2. Килобайты: 1000 vs. 1024

Существуют два конкурирующих стандарта:

Ваш жёсткий диск на «500 ГБ» содержит 500 000 000 000 байт, что составляет 465.66 ГиБ — это объясняет, почему ОС показывает меньше ёмкости, чем указано на этикетке.

3. Конвертация температуры

Формула перевода Цельсия в Фаренгейт — частый источник багов:

°F = (°C × 9/5) + 32
°C = (°F - 32) × 5/9

Целочисленное деление в некоторых языках может вызывать ошибки: 9/5 может равняться 1 вместо 1.8, если оба операнда целые числа.

4. Смещения часовых поясов

Не все часовые пояса имеют целочасовое смещение от UTC:

• Индия: UTC+5:30
• Непал: UTC+5:45
• Острова Чатем: UTC+12:45

Предположение о целочасовых смещениях сломает приложение для миллионов пользователей.

5. Точность валютных расчётов

Финансовые расчёты должны использовать точную десятичную арифметику, а не числа с плавающей запятой:

// WRONG
0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004

// RIGHT - use integer cents
const total = 10 + 20; // 30 cents
const display = (total / 100).toFixed(2); // "0.30"

Безопасно конвертируйте между единицами с помощью нашего Конвертера единиц.

Лучшие практики для разработчиков

1. Храните в стандартных единицах

Внутри системы используйте одну каноническую единицу для каждого измерения:

• Длина: метры
• Масса: килограммы (или граммы)
• Температура: кельвины или Цельсий
• Время: секунды (или Unix-метки времени)
• Валюта: наименьшая единица (копейки/центы)

Конвертируйте в единицы отображения только на уровне представления.

2. Делайте единицы явными

# BAD - ambiguous
distance = 5000
timeout = 30

# GOOD - clear
distance_meters = 5000
timeout_seconds = 30

# BETTER - type safety
from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Distance:
    meters: float
    
    @property
    def kilometers(self):
        return self.meters / 1000
    
    @property
    def miles(self):
        return self.meters / 1609.344

3. Валидируйте на границах

При получении значений с единицами из внешних источников (API, пользовательский ввод, файлы) валидируйте немедленно:

def process_temperature(value: float, unit: str) -> float:
    if unit == "celsius":
        return value
    elif unit == "fahrenheit":
        return (value - 32) * 5 / 9
    elif unit == "kelvin":
        return value - 273.15
    else:
        raise ValueError(f"Unknown temperature unit: {unit}")

4. Используйте библиотеки

Для сложных конвертаций используйте проверенные библиотеки вместо ручной реализации:

• Python: pint (физические величины с единицами)
• JavaScript: convert-units
• Java: javax.measure (JSR-385)

FAQ

Почему США до сих пор используют имперскую систему?

Закон о метрической конвертации 1975 года сделал переход на метрическую систему добровольным, а не обязательным. Сопротивление промышленности, стоимость переоснащения и привычка населения к имперским единицам замедлили внедрение. Сегодня наука, медицина и вооружённые силы используют метрическую систему, тогда как повседневные измерения остаются имперскими. Единственные другие страны, официально не перешедшие на метрическую систему, — Мьянма и Либерия.

Как обрабатывать конвертацию единиц в многоязычном приложении?

Храните значения в стандартных единицах внутри системы. На уровне отображения проверяйте локаль пользователя или его предпочтения для определения единиц отображения. В некоторых локалях есть чёткие соглашения (метрическая в Европе, имперская в США), но всегда позволяйте пользователям изменить настройку по умолчанию. Для температуры некоторые регионы (США) по умолчанию используют Фаренгейт, тогда как большая часть мира использует Цельсий.

Связанные ресурсы

• Конвертер единиц — Конвертация между сотнями типов единиц
• Unix-метки времени: объяснение — Правильная работа с конвертацией времени
• Расчёт ИМТ: объяснение — Практическая конвертация единиц в метриках здоровья