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Wie entdeckt man eine 17 Millionen stellige Primzahl?

Sie erinnern sich wahrscheinlich an Primzahlen aus der Schule. Sie sind Zahlen wie 2, 3 und 17, die nur durch sich selbst und eine teilbar sind. Aber die Primzahlen, die Sie in der Schule gelernt haben, sind mager im Vergleich zu den zuletzt entdeckten. Der 48. Mersenne-Prime wurde kürzlich auf dem Computer eines Mannes namens Dr. Curtis Cooper entdeckt und ist 17 Millionen Ziffern lang. Ars Technica berichtet:

Die 48. Mersenne-Primzahl wurde im Rahmen der Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) entdeckt, einem Projekt, das seit 17 Jahren freiwillige Computer zur Berechnung und Suche nach Primzahlen einsetzt. Dr. Coopers Computer benötigte 39 Tage ununterbrochener Berechnung, um den Primstatus der Zahl zu überprüfen, die über 17 Millionen Stellen hat und am 25. Januar entdeckt wurde. Der Algorithmus von GIMPS wurde in den frühen 1990er Jahren von Richard Crandall, einem Apple Distinguished Scientist, entwickelt.

Was ist überhaupt eine Mersenne-Primzahl? Mersenne.org erklärt es so:

Eine Mersenne-Primzahl ist eine Primzahl der Form 2 P -1. Die ersten Mersenne-Primzahlen sind 3, 7, 31, 127 (entsprechend P = 2, 3, 5, 7). Es sind nur 46 Mersenne-Primzahlen bekannt.

Ars Technica schreibt, dass es unter den Zahlen zwischen 0 und 225.964.951-1 1.622.441 Primzahlen gibt. Innerhalb desselben Bereichs gibt es nur 42 Mersenne-Primzahlen. So selten ist ein Mersenne-Prime.

Das Interessante am Finden von Mersenne-Primzahlen ist, dass es ohne Computer wirklich nicht möglich ist. Beachten Sie, wie Dr. Cooper die Zahl nicht wirklich entdeckte. sein Computer tat es. Mersenne.org hilft Menschen bei der Suche nach Primzahlen. Die Great Internet Mersenne Prime Search (kurz GIMP) wird seit 17 Jahren betrieben. Die aktuelle Form des Programms zur Unterstützung der Personensuche wurde von Richard Crandall Anfang der 1990er Jahre entwickelt. Es sucht im Wesentlichen nach einer Primzahl und überprüft dann, ob es sich bei der entdeckten Primzahl tatsächlich um eine Primzahl handelt.

Dann musste die Nummer erneut überprüft werden, was einen weiteren Satz von Computern erforderte. Mersenne.org beschreibt den Prozess folgendermaßen:

Um zu beweisen, dass der Prime-Erkennungsprozess fehlerfrei war, wurde der neue Prime unabhängig voneinander mit verschiedenen Programmen überprüft, die auf unterschiedlicher Hardware ausgeführt wurden. Serge Batalov hat die MLucas-Software von Ernst Mayer innerhalb von 6 Tagen auf einem 32-Core-Server ausgeführt (von der Novartis IT-Gruppe gespendete Ressource), um die neue Primzahl zu verifizieren. Jerry Hallett überprüfte den Prime mit der CUDALucas-Software, die auf einer NVidia-GPU ausgeführt wurde, in 3, 6 Tagen. Schließlich überprüfte Dr. Jeff Gilchrist den Fund mithilfe der GIMPS-Software auf einer Intel i7-CPU in 4, 5 Tagen und mithilfe des CUDALucas-Programms auf einer NVidia GTX 560 Ti in 7, 7 Tagen.

Für seine Zeit und Computerarbeit wird Dr. Cooper 3.000 US-Dollar erhalten. Dies ist die dritte Hauptentdeckung für Dr. Cooper, und diejenigen, die auf die Jagd gehen möchten (und potenzielles Geld haben möchten), können das Programm herunterladen und auf ihren Computern ausführen. Grundsätzlich kann ein kompletter Mathe-Anfänger die größte Primzahl der Welt finden.

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