圆周率算到202万亿位,为何还继续算,有意义吗?

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导语: 一直以来有一个至关重要的数字在数学界占据着重要地位,它就是圆周率(π),这个数字也算得上是一个“老朋友”了。 甚至在古代,许多中国人都知道圆周率这个数字,比如《九章算术》中的大约值3.14也是出

导语:

  一直以来有一个至关重要的数字在数学界占据着重要地位,它就是圆周率(π),这个数字也算得上是一个“老朋友”了。

  甚至在古代,许多中国人都知道圆周率这个数字,比如《九章算术》中的大约值3.14也是出自古代中国,因此我们也能看出我国古代数学家们的卓越智慧了。

  直到2021年,瑞士的一个团队将圆周率计算到了惊人的202万亿位,在108天的时间里,这个庞大的数据量就这么一步一步被计算出来,令人感到无比震惊。

  那么人类已经将圆周率精确到这么高的位置了,这是一个没什么用的数,为什么不就此打住呢?

圆周率有多难计算?

  众所周知,圆周率是一个无理数,除了小数部分无限且不循环这一点,它还带有很多神秘性。

  也正是因为如此,许多数学家对它进行了不懈努力,有的人甚至奉献了一生的时间去计算这个极其复杂的数字小数部分,在这一数字背后还蕴含着非常多数量的可能性。

  2021年瑞士研究团队计算出来的是一个新的世界纪录,在此之前的世界纪录也称之为“奥斯卡奖”,是专为这一领域创造出来的。

  2002年,第一个像这样的奖项颁给了加拿大蒙特利尔大学的Simon Plouffe,五年后,中国的清华大学以7万亿位夺得第二届大奖,随后香港科技大学以12万亿位获得第三届大奖。

  2016年,计算机科学家丁文杰以93万亿位获得第六届大奖,然而之后他又将此纪录刷新至130亿万位。

  然而,这这一记载还没有过去多久,在2019年,计算机科学家哈维·斯特恩在大约163万亿位上获得了自己的第八届大奖。

  果然,按照每次破记录都比上一次多出上万亿为指数计算,就连2021年瑞士研究团队宣布自己达成了202万亿位新增纪录时,大家也并不意外,甚至还有些想问:难道还没完吗?

  在此之前,人们爆出有许多天才儿童能将π的小数部分算到千万亿,我对于这一成就只能侧目,觉得十分了得。

  但后来得知大专生yang福顺能将π计算到3.9亿元之后,我又觉得自己的天花板太低了。

  于是我就默默假装不相信这一消息,想尽可能忽视它。

  没等多久,我就听说2021年瑞士研究团队将π计算到了202万亿这样的大数字。

  在我的理解里,这样庞大的数字即使是地球上所有人合计起来,也不会有人能算出。

  但是瑞士团队就这么做到了,而且据说在此之前他们团队还有更高的记录,只是不够,他们还想挑战更高的极限,于是他们更换了自己的超级计算机硬件,选用身价一千多万欧元,还非常稀缺的新型处理器。

  这台超级计算机每秒要进行600千兆次运算,每秒要处理6000数据量,而这只是众多处理器中最强的那一批。

  这等于说,瑞士研究团队的这台超级计算机每秒钟都能运行出一千多台普通超级计算机。

  随着成功计算202万亿位π的消息一传十十传百大范围扩散开来,就连人们本来不怎么关注这事,都纷纷跑来了解一下其中的秘密,并对他们这一成就赞叹不已。

圆周率到底有什么用?

  如果大家对于圆周率这个数字不熟悉,那我们可以从最简单的方法理解。

  在日常生活中,如果大家不想用计算器计算,可以大致通过 π来表示圆的周长和面积等数据。

  我们可以把 π简化成“3.14”这个小数,那么我们知道圆形的周长和面积可以通过下面两个公式进行带入式求解:

  C代表了L代表了什么呢?

  分别代表圆形周长和半径;

  而D也就是0点之间个数,代表的是圆形直径;

  S则是圆形面积,而R正好是圆形半径,如下图所示。

  所以我们只要把圆的直径或者半径带进去就可以得出结果。

  这些公式是初中物理或者物理课本中必不可有的重要公式,根据它,我们就可以求出任何圆形体或物体边缘长度和面积。

  在很多工程学科和科学领域都有用到这个公式,但是实际上澳门赌坊手机版8-0937教程我们对于 π这个小数本来没有要求那么高,一般大约到两位小数也就够了,好多工程学科用到π时直接用3.14表示意思,用到极限程度的时候甚至只用“3”表示,所以大多数人并不需要将它精确到100亿、1000亿、1万亿这样万亿级别的大数。

  那么对有些人来说,这个何必要这么循规蹈矩般想要把大数计算出来呢?

  这项工作其实用途很广泛,它能测试开发中新型精算机硬件和更先进算法性能是否稳定以及能够处理怎样数量级的问题;另外,由于 π拥有无限不循环这一特性,数学家们可以通过计算 π来验证许多有关数字分布理论是否成立,如有些理论认为 π的十进制储点数字分布几乎完全随机,可谓值得怀疑。

  不仅如此,一些数学家甚至把 π当作一种随机性验证工具,世界记录保持者丁文杰就承认对有一些特定数字分布规律,他会时不时去验证一下 π看它们是否成立,不仅如此,这些年 темнуясам寅和尚也在计算 π,并发布关于九则法等无用数魔法以及三悔悔悔填满 π 世界信息。

  关于这样的话题实际上很有意思,如果大家有兴趣,可以去查询相关信息了解一下。

极限计算有什么意义?

  其实极限计算本身就是一项伟大成就,它证明自己开发的新型超级计算机硬件或者新编算法能力已经足够解决怎样数量级问题,同时还可以帮助全世界更多科学家验证他们得出的理论是否正确,有助于数学领域的研究进展。

  既然有这么多作用,将它们应用到其他工程学科领域中,更能推动人类文明发展。

  尽管你觉得这些成果可能微不足道,但对于科学家来说,这不仅是工作经历的一部分,更是文明发展的一部分。

  通过这些成就,我们有可能会在其他领域取得突破进展,更不用提激励年轻人的精神力量了,这些工作太激励人心了!

  此外,如果没有数学家的假设,人类是否会发现 Π 的神秘小数,仍然是一个待解之谜。

  即使没有它,人类可能也会过上美好的生活,但正因为它,人类才会变得更加强大。

  例如,通过开发出更复杂的算法,我们可以获得更好的人工智能和深度学习技术,更好地处理复杂的数据集;此外,我们还可能会突破现有的信息安全保障,为以后创造新的编码和数字压缩技术提供启发。

  随着时代的进步,我们也可以期待量子技术的发展,或许这些先进技术能以更快更精确的方式重新定义π,并最终达到无限极限。

  π现在已经不仅仅是一个数学常数,它还是一种文化符号,与全球知名企业或事件如“π日”的联系使其更加引人入胜。

  正因如此,它还是全世界人民和激情数学爱好者庆祝的重要节日,“π日”代表着数学的不懈追求,但同时也散发着迷人的魅力,有助于激发人们对科学和数学研究的热情。

  不得不说,这种节日气氛本身就是统计ʖ发明的重要因素之一。

  人类文明永远无法停止探索未知领域的步伐,而 π 的极限计算只是一种突破,也是探索精神的体现之一。

结语

  高精度计算是否能解决其他问题并改善我们生活仍待探索。

  这要看科学家如何利用这些成果为未来铺路,同时引导我们的思维方式,改变我们的生活,可能还是值得期待。

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