Исследователи из швейцарского университета Fachhochschule Graubünden утверждают, что они побили мировой рекорд по количеству вычисляемых цифр числа Пи — математической константы, которая описывает отношение длины окружности к ее диаметру. Обычно, когда мы говорим о Пи, мы говорим о числе 3,14, но поскольку его десятичные дроби никогда не заканчиваются и не образуют шаблон, теоретически цифры числа Пи продолжаются вечно.
Существующий рекорд в 50 триллионов цифр на голову разбит колоссальными 62,8 триллионами цифр, что очевидно. Но важно не это, а то что суперкомпьютеру понадобилось в четыре раза меньше времени, чем для достижения прошлого результата.
Руководитель проекта Томас Келлер очень точно охарактеризовал, что представляет собой этот мировой рекорд, и для чего он нужен.
Число Пи (за исключением нескольких очень хорошо известных цифр) не имеет отношения к нам и, вероятно, к кому-либо еще в науке и математике. Для нас запись — это побочный продукт настройки нашей системы для будущих вычислительных задач.
И эта мысль является ключевой, потому что вычисление числа Пи стало для компьютеров способом проверки гибкости своих вычислительных возможностей, поскольку программисты обращаются к чрезвычайно ресурсоемким задачам, таким как моделирование вселенной или даже создание высокоточных воображаемых миров в видеоиграх. Ученые также могут использовать мощные суперкомпьютеры для практических задач, таких как составление карты генома человека или анализ всех известных в мире химических соединений, чтобы найти кандидатов для новых лекарств.
Таким образом, само вычисление числа Пи, является забавным и привлекающим внимание побочным эффектом суперкомпьютеров, а не конкретной целью. Установить рекорд — это круто, но это все. И в этом случае запись была достигнута с гораздо большей скоростью — хорошая новость для суперкомпьютера.
В любом случае, как мы вычисляем число Пи? Что ж, эта команда и несколько последних групп, побивших мировой рекорд, использовали специальную формулу, называемую алгоритмом Чудновского, разработанную в 1988 году. Но все алгоритмы, которые нужно решить для числа Пи, отрабатывают гипотетическую версию очень реальной проблемы. Пи — это отношение длины окружности к ее диаметру.
Теоретически, если вы можете нарисовать и измерить идеальный круг, вы можете вычислить число Пи, просто разделив одно значение на другое. На самом деле, у нас должны быть сложные формулы, чтобы получить правильные отдельные цифры, которые вычисляются с максимально возможным количеством десятичных знаков. Алгоритм Чудновского включает в себя целый ряд сложных математических операций, в которые будет трудно разобраться, если у вас за плечами нет курса высшей математики.
Но вернемся к новому рекорду. Поскольку в последних нескольких записях использовался один и тот же алгоритм, любые изменения скорости представляют собой прямое отражение программных или вычислительных мощностей. Просто иметь алгоритм для использования — это одно, но то, как вы "реализуете" этот алгоритм в коде, может сильно различаться.
Скорость сама по себе не имеет отношения к этим рекордам, поскольку для установления мирового рекорда важно только количество цифр. Но настройка системы на максимальную производительность - важный аспект наших будущих расчетов в области прикладных исследований и разработок.
Это действительно важный момент, потому что эти рекорды устанавливаются в результате тщательного математического мышления, а также практических соображений программирования компьютера, чтобы он делал то, что мы хотим. Неправильное программирование может полностью погубить проект с точки зрения увеличения времени вычислений.
Непостижимая скорость и огромные числа, которые компьютер может обработать за очень короткое время и с невероятной точностью удивили даже работавших с ним специалистов. Для сравнения, в 1874 году Уильям Шанкс вычислил число Пи с точностью до 707 знаков после запятой. На это ему потребовалось 15 лет! В то время Шанкс был самым быстрым "компьютером".
Так что вычисление числа Пи — это не математическая задача, а способ показать свои способности в области разработки ПО и техники. И да, теперь вы можите похвастаться тем, что знаете последние десять цифр самого точного, на сегодняшний день, значения числа Пи: 7817924264. Делайте с этой информацией что вам угодно.