https://frosthead.com

Jak odkryć 17-milionową liczbę pierwszą?

Prawdopodobnie pamiętasz liczby pierwsze ze szkoły. Są to liczby 2, 3 i 17, które można podzielić tylko przez siebie i jeden. Ale liczby pierwsze, których nauczyłeś się w szkole, są małe w porównaniu do ostatnio odkrytej. 48-ta liczba pierwsza Mersenne została niedawno odkryta na komputerze człowieka o imieniu Dr. Curtis Cooper i ma ona 17 milionów cyfr. Raporty Ars Technica:

Czwarta liczba pierwsza Mersenne została odkryta w ramach Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS), projektu, który od 17 lat korzystał z komputerów ochotników do obliczania i wyszukiwania liczb pierwszych. Komputer dr Coopera potrzebował 39 dni ciągłych obliczeń, aby zweryfikować główny stan liczby, która ma ponad 17 milionów cyfr i została odkryta 25 stycznia. Algorytm GIMPS został opracowany na początku lat 90. XX wieku przez Richarda Crandalla, wybitnego naukowca Apple.

Czym właściwie jest liczba pierwsza Mersenne? Mersenne.org wyjaśnia to w ten sposób:

Liczba pierwsza Mersenne'a jest liczbą pierwszą w postaci 2 P -1. Pierwsze liczby pierwsze Mersenne to 3, 7, 31, 127 (odpowiadające P = 2, 3, 5, 7). Jest tylko 46 znanych liczb pierwszych Mersenne.

Ars Technica pisze, że wśród liczb od 0 do 225 964 951-1 znajduje się 1 622, 441 liczb pierwszych. W tym samym zakresie jest tylko 42 liczb pierwszych Mersenne. Tak rzadka jest liczba pierwsza Mersenne.

Interesującą rzeczą w znalezieniu liczb pierwszych Mersenne jest to, że tak naprawdę nie jest to możliwe bez komputera. Zauważ, że doktor Cooper tak naprawdę nie odkrył numeru; jego komputer zrobił. To właśnie robi Mersenne.org - pomaga ludziom wyszukiwać liczby pierwsze. Great Internet Mersenne Prime Search (w skrócie GIMP) trwa od 17 lat. Obecna forma programu ułatwiającego wyszukiwanie osób została opracowana przez Richarda Crandalla na początku lat 90. Zasadniczo wyszukuje liczbę pierwszą, a następnie sprawdza, czy odkryta liczba pierwsza jest w rzeczywistości liczbą pierwszą.

Następnie numer musiał zostać ponownie zweryfikowany, co wymagało kolejnego zestawu komputerów. Mersenne.org opisuje proces w następujący sposób:

Aby udowodnić, że nie wystąpiły błędy w procesie wyszukiwania, nowa liczba została niezależnie zweryfikowana przy użyciu różnych programów działających na innym sprzęcie. Serge Batalov uruchomił oprogramowanie MLucas Ernsta Mayera na 32-rdzeniowym serwerze w ciągu 6 dni (zasoby przekazane przez grupę IT Novartis) w celu zweryfikowania nowej wersji. Jerry Hallett zweryfikował liczbę podstawową za pomocą oprogramowania CUDALucas działającego na GPU NVidia w ciągu 3, 6 dni. Na koniec dr Jeff Gilchrist zweryfikował znalezisko za pomocą oprogramowania GIMPS na procesorze Intel i7 w 4, 5 dni i programu CUDALucas na NVidia GTX 560 Ti w 7, 7 dni.

Za czas i pracę przy komputerze dr Cooper dostanie 3000 $. Jest to trzecie najważniejsze odkrycie dla Dr Coopera, a ci, którzy chcą wziąć udział w polowaniu (i potencjalnej gotówce), mogą pobrać program i uruchomić go na swoich komputerach. Zasadniczo kompletny początkujący matematyk może znaleźć największą liczbę pierwszą na świecie.

Więcej z Smithsonian.com:

Gotowy na sukces
Ta piękna wizualizacja sprawia, że ​​czynniki pierwsze tańczą

Jak odkryć 17-milionową liczbę pierwszą?