尋找一個億位的素數……
張碩還是第一次做這種研究,發現想找研究的入手點很不容易。
億位的素數,首先必定是一個位數過億的數字,而位數過億的數字中,最小的數字是10的99,999,999次方。
數字大到如此地步,用常規方法去測定素性牽扯的計算量會龐大到無法估量,最高端的計算機性能也根本是杯水車薪。
所以,必須要找特殊的數字。
梅森數就是‘特殊數字’中最容易測定素性的,直到目前為止,已知最大素數排行榜的前幾位都是梅森素數。
梅森數,也就是‘2的n次方-1’,因為其具有的特殊性質,可以用盧卡斯-萊默檢驗法來進行素性測定。
盧卡斯-萊默檢驗法是專門針對梅森數進行一種循環檢測的方法。
這種方法讓梅森數的素性檢驗大大的簡化,比如,檢測數字‘2的n次方-1’的素性,隻需要進行‘n-2’次循環計算就可以得到結果。
當然,針對億位數字來說,每進行一次計算都需要龐大的計算量,而進行分析也不可能針對億位數字本身。
“所以,還是隻能對冪數n進行研究……”
在所有的梅森數中,梅森素數占據的比例極少,出現也沒有什麽規律可言,研究入手點也隻能從冪數n進行分析。
首先,要讓梅森數高於億位,冪數n就必須大於3.32192(log2(10))億。
其次,n必須是素數,隻有n是素數,對應的梅森數才可能是梅森素數。
然後……
“氪幣!”
【科研幣-1。】
在進行了科幣操作以後,馬上知道了下一步的大方向——概率篩選!
用概率判定的方法,篩選大於‘3.32192億’的素數,有素數n對應梅森素數的可能性低,就直接排除掉。
梅森素數沒什麽規律可言,篩選方法自然也充滿了‘主觀性’。
也就是說,篩選過程並不嚴謹。
當然,也根本沒什麽影響,研究的目標就是找到‘一個億位素數’,隻要篩掉的不是億位素數對應的n就沒影響。
……
張碩開始‘閉關’了。
他在辦公室裏一悶就是一整天。
譚友銘和蘇炳康一起站在樓梯口,他有些擔心的說著,“張碩做研究有點兒太投入了,最近長期一個人悶在辦公室。”
“他可能還不太適應研究員的生活?”
蘇炳康盯著張碩辦公室的門,擰著眉頭道,“我剛才去看了一下,確實是在做研究,他投入到甚至沒理我,我進去、再出來,他可能都不知道。”
他思索著說道,“是不是因為畢業太快了?從學習到工作的轉變,可能會真有些不適應。”
孫興利遠遠的走了過來,他順著兩人的眼神看過去,問道,“譚院長,蘇教授,你們在看什麽?”
“張碩!”
譚友銘擔心道,“他一直悶在辦公室裏,又是兩天了。”
“這有什麽大不了?”孫興利摸了摸後腦勺,他有些不明白,“我也一直待在辦公室,不是很正常嗎?”
“你是做研究?”譚友銘有點懷疑。
“當然了!”
孫興利頓時大聲強調,“我是在為明年申請項目做準備,都開始寫計劃書了!”
“我去看看!”
他說完沒等譚友銘說什麽,趕緊走向了張碩辦公室。
“進!”
裏麵傳來一身喊。
孫興利推門走了進去,就看到桌子、地上有好多的手稿,讓房間看起來有些淩亂。
張碩正盯著電腦屏幕。
孫興利湊過去掃了一眼,發現屏幕上是一個分析曲線圖,上麵還有一大堆密密麻麻的點,他看了好半天也沒看明白。
他拿起桌上的一張手稿,放在眼前看了又看,發現上麵是一大堆的數字,還有一些符號、公式之類的內容。
他盯著手稿看了好半天,忽然反應過來,滿是驚訝的喊道,“你是在研究梅森素數?!”
“肯定是!”
張碩點頭道,“上次你說起梅森素數,我覺得很有意思,就想找一個億位的素數出來。”
孫興利頓時笑了,“你是在走我的老路!”
“我25歲的時候,也是你這種狀態,天天去研究一大堆的數字,不過看起來你比我還要執著……”
“我能理解,都會有這一天!”
他理解的拍了拍張碩的肩膀,“不過我奉勸你提前做好什麽都發現不了的心理準備,不然等一無所獲的時候,晚上一個人偷偷的哭鼻子,還被女朋友嘲笑,那可是很難受的。”
張碩愣了一下,馬上轉過頭問道,“伱還因為這個晚上偷偷的哭?而且還被女朋友嘲笑?”
“我不是說我,我是說你!”孫興利立刻糾正過來。
“我沒有女朋友。”
“……反正我是說你!”
孫興利狠狠的說下一句,迅速從房間裏走出來,才關上門就看到羅勇軍走了過來。
羅勇軍聽說張碩一個人悶在辦公室,就過來看看情況,他小聲問道,“怎麽樣?張碩在幹什麽?”
“能怎麽樣?”
孫興利認真道,“他正在重蹈我的覆轍,這是我們這類人必定會經曆的!”
“你們這類人?你和張碩?”
“對啊。”
羅勇軍不屑的掃了孫興利一眼,“你還是說說吧,我反正不認為你們是一類人。”
孫興利帶著鬱悶解釋了下。
然後,45度抬頭看天,歎氣的說道,“張碩正處在我幾年前的狀態,天真的想找梅森素數,想拿15萬美元獎金。”
“最終,必定會一無所獲,我已經看到了他的未來,就像是我那已然逝去的青春……”
羅勇軍扯了扯嘴角,挖苦道,“我記得你說過,你碩士畢業的時候談了個白人女朋友,交往了沒多久就分手了。”
“還逝去的青春?你的青春就是被分手,趕緊忘掉吧!”
“……”
辦公室裏。
張碩繼續著研究。
他發現‘找數字’很有意思。
之前做的研究都是做證明、研究算法、實現方法等等,研究有進展就是有進展,找準了方向任務進度就會提升。
現在的研究不一樣,是以數學的方式做概率判定,而且判定過程很有主觀性。
就像是在一大群陌生人中,挑選出長得最好看的一個。
怎麽挑選呢?
“個子矮的不合格、個子高的不合適、長頭發的剔除……”
“臉上長痘了,出列!”
“戴眼鏡的可以走了……”
在一係列‘似乎有關似乎無關’的判定以後,一大堆的數字被剔除掉了。
任務進度增長也很有意思,似乎隻要是篩掉數字進度就會增長,剔除了絕大部分數字以後,任務進度增長了一大截。
“不管用什麽樣的方法,隻要剩餘的數字中有和億位梅森素數關聯的n,進度就會增長。”
然後,他開始大範圍的剔除數字。
任務進度增長的飛快。
張碩一時間都感覺是找到了係統任務的bug,直到最後剩下31個數字,無論再怎麽去剔除數字,任務進度都動也不動了。
打開任務係統——
【任務一】
【研究項目名稱:尋找一個億位素數(難度評估:c)。】
【進度:70.000%。】
(任務可取消,當前取消任務需要科研幣數量:65。)
(剩餘進度需要科研幣數量:30。)
“70%整?”
“剩下需要30個科研幣……”
他明白了。
任務係統可以幫助剔除絕大部分數字,最後剩下的必須用計算機來檢驗,要麽就是購買任務進度。
他是消費了一個科研幣,任務進度也變成了‘71%’,再去試著剔除一個數字,剩餘的數字就變成了30個。
“剩下的30個數字中,必定有一個是和億位梅森素數關聯的n。”
“如果是直接購買進度,還要花費29個科研幣,但最後任務結算隻有20個科研幣。”
“最好的方式是用計算機直接做檢驗?”
“30個數字,還是有點多……”
張碩把數字一一抄了下來,隨後站起來走出了辦公室。
他去找了孫興利。
羅勇軍也在孫興利的辦公室,他坐在沙發上喝著咖啡,孫興利則是坐在椅子上,翹著腳尖兒刷著手機。
張碩進門直接說道,“孫哥,你是在哪找的大型服務器?”
“梅森數?”
孫興利猛地坐正了身體,看著張碩眼神直發光,他笑嘻嘻的走過來,“你想做計算驗證?”
“對。”
張碩把寫著數字的稿紙,給孫興利展示了一下,開口道,“這些數字,計算一下看看。”
孫興利笑的更開心了。
他拉著張碩就往外走,明顯有種迫不及待,“計算機結構實驗室,超算組,他們實驗室就有大型服務器。”
“他們和東港計算服務中心有合作,還能遠程借用東港計算服務中心的算力。”
他走到門口還轉頭叫上了羅勇軍,“老羅,一起去。有人馬上要重走我的青春之路了……”
“多有意思!”
羅勇軍沒理會孫興利,他走過來看向張碩,小聲勸解道,“要不再考慮一下?用超算組的服務器是要花錢的,而且費用不低。”
“沒關係。”
張碩不在意的搖了搖頭,笑道,“找到第一個億位素數,能拿到15萬美元獎金。”
孫興利認可的點頭,“那時候,我也是這麽想的!”
他說著滿臉笑容,還高高的豎起了大拇指。
張碩還是第一次做這種研究,發現想找研究的入手點很不容易。
億位的素數,首先必定是一個位數過億的數字,而位數過億的數字中,最小的數字是10的99,999,999次方。
數字大到如此地步,用常規方法去測定素性牽扯的計算量會龐大到無法估量,最高端的計算機性能也根本是杯水車薪。
所以,必須要找特殊的數字。
梅森數就是‘特殊數字’中最容易測定素性的,直到目前為止,已知最大素數排行榜的前幾位都是梅森素數。
梅森數,也就是‘2的n次方-1’,因為其具有的特殊性質,可以用盧卡斯-萊默檢驗法來進行素性測定。
盧卡斯-萊默檢驗法是專門針對梅森數進行一種循環檢測的方法。
這種方法讓梅森數的素性檢驗大大的簡化,比如,檢測數字‘2的n次方-1’的素性,隻需要進行‘n-2’次循環計算就可以得到結果。
當然,針對億位數字來說,每進行一次計算都需要龐大的計算量,而進行分析也不可能針對億位數字本身。
“所以,還是隻能對冪數n進行研究……”
在所有的梅森數中,梅森素數占據的比例極少,出現也沒有什麽規律可言,研究入手點也隻能從冪數n進行分析。
首先,要讓梅森數高於億位,冪數n就必須大於3.32192(log2(10))億。
其次,n必須是素數,隻有n是素數,對應的梅森數才可能是梅森素數。
然後……
“氪幣!”
【科研幣-1。】
在進行了科幣操作以後,馬上知道了下一步的大方向——概率篩選!
用概率判定的方法,篩選大於‘3.32192億’的素數,有素數n對應梅森素數的可能性低,就直接排除掉。
梅森素數沒什麽規律可言,篩選方法自然也充滿了‘主觀性’。
也就是說,篩選過程並不嚴謹。
當然,也根本沒什麽影響,研究的目標就是找到‘一個億位素數’,隻要篩掉的不是億位素數對應的n就沒影響。
……
張碩開始‘閉關’了。
他在辦公室裏一悶就是一整天。
譚友銘和蘇炳康一起站在樓梯口,他有些擔心的說著,“張碩做研究有點兒太投入了,最近長期一個人悶在辦公室。”
“他可能還不太適應研究員的生活?”
蘇炳康盯著張碩辦公室的門,擰著眉頭道,“我剛才去看了一下,確實是在做研究,他投入到甚至沒理我,我進去、再出來,他可能都不知道。”
他思索著說道,“是不是因為畢業太快了?從學習到工作的轉變,可能會真有些不適應。”
孫興利遠遠的走了過來,他順著兩人的眼神看過去,問道,“譚院長,蘇教授,你們在看什麽?”
“張碩!”
譚友銘擔心道,“他一直悶在辦公室裏,又是兩天了。”
“這有什麽大不了?”孫興利摸了摸後腦勺,他有些不明白,“我也一直待在辦公室,不是很正常嗎?”
“你是做研究?”譚友銘有點懷疑。
“當然了!”
孫興利頓時大聲強調,“我是在為明年申請項目做準備,都開始寫計劃書了!”
“我去看看!”
他說完沒等譚友銘說什麽,趕緊走向了張碩辦公室。
“進!”
裏麵傳來一身喊。
孫興利推門走了進去,就看到桌子、地上有好多的手稿,讓房間看起來有些淩亂。
張碩正盯著電腦屏幕。
孫興利湊過去掃了一眼,發現屏幕上是一個分析曲線圖,上麵還有一大堆密密麻麻的點,他看了好半天也沒看明白。
他拿起桌上的一張手稿,放在眼前看了又看,發現上麵是一大堆的數字,還有一些符號、公式之類的內容。
他盯著手稿看了好半天,忽然反應過來,滿是驚訝的喊道,“你是在研究梅森素數?!”
“肯定是!”
張碩點頭道,“上次你說起梅森素數,我覺得很有意思,就想找一個億位的素數出來。”
孫興利頓時笑了,“你是在走我的老路!”
“我25歲的時候,也是你這種狀態,天天去研究一大堆的數字,不過看起來你比我還要執著……”
“我能理解,都會有這一天!”
他理解的拍了拍張碩的肩膀,“不過我奉勸你提前做好什麽都發現不了的心理準備,不然等一無所獲的時候,晚上一個人偷偷的哭鼻子,還被女朋友嘲笑,那可是很難受的。”
張碩愣了一下,馬上轉過頭問道,“伱還因為這個晚上偷偷的哭?而且還被女朋友嘲笑?”
“我不是說我,我是說你!”孫興利立刻糾正過來。
“我沒有女朋友。”
“……反正我是說你!”
孫興利狠狠的說下一句,迅速從房間裏走出來,才關上門就看到羅勇軍走了過來。
羅勇軍聽說張碩一個人悶在辦公室,就過來看看情況,他小聲問道,“怎麽樣?張碩在幹什麽?”
“能怎麽樣?”
孫興利認真道,“他正在重蹈我的覆轍,這是我們這類人必定會經曆的!”
“你們這類人?你和張碩?”
“對啊。”
羅勇軍不屑的掃了孫興利一眼,“你還是說說吧,我反正不認為你們是一類人。”
孫興利帶著鬱悶解釋了下。
然後,45度抬頭看天,歎氣的說道,“張碩正處在我幾年前的狀態,天真的想找梅森素數,想拿15萬美元獎金。”
“最終,必定會一無所獲,我已經看到了他的未來,就像是我那已然逝去的青春……”
羅勇軍扯了扯嘴角,挖苦道,“我記得你說過,你碩士畢業的時候談了個白人女朋友,交往了沒多久就分手了。”
“還逝去的青春?你的青春就是被分手,趕緊忘掉吧!”
“……”
辦公室裏。
張碩繼續著研究。
他發現‘找數字’很有意思。
之前做的研究都是做證明、研究算法、實現方法等等,研究有進展就是有進展,找準了方向任務進度就會提升。
現在的研究不一樣,是以數學的方式做概率判定,而且判定過程很有主觀性。
就像是在一大群陌生人中,挑選出長得最好看的一個。
怎麽挑選呢?
“個子矮的不合格、個子高的不合適、長頭發的剔除……”
“臉上長痘了,出列!”
“戴眼鏡的可以走了……”
在一係列‘似乎有關似乎無關’的判定以後,一大堆的數字被剔除掉了。
任務進度增長也很有意思,似乎隻要是篩掉數字進度就會增長,剔除了絕大部分數字以後,任務進度增長了一大截。
“不管用什麽樣的方法,隻要剩餘的數字中有和億位梅森素數關聯的n,進度就會增長。”
然後,他開始大範圍的剔除數字。
任務進度增長的飛快。
張碩一時間都感覺是找到了係統任務的bug,直到最後剩下31個數字,無論再怎麽去剔除數字,任務進度都動也不動了。
打開任務係統——
【任務一】
【研究項目名稱:尋找一個億位素數(難度評估:c)。】
【進度:70.000%。】
(任務可取消,當前取消任務需要科研幣數量:65。)
(剩餘進度需要科研幣數量:30。)
“70%整?”
“剩下需要30個科研幣……”
他明白了。
任務係統可以幫助剔除絕大部分數字,最後剩下的必須用計算機來檢驗,要麽就是購買任務進度。
他是消費了一個科研幣,任務進度也變成了‘71%’,再去試著剔除一個數字,剩餘的數字就變成了30個。
“剩下的30個數字中,必定有一個是和億位梅森素數關聯的n。”
“如果是直接購買進度,還要花費29個科研幣,但最後任務結算隻有20個科研幣。”
“最好的方式是用計算機直接做檢驗?”
“30個數字,還是有點多……”
張碩把數字一一抄了下來,隨後站起來走出了辦公室。
他去找了孫興利。
羅勇軍也在孫興利的辦公室,他坐在沙發上喝著咖啡,孫興利則是坐在椅子上,翹著腳尖兒刷著手機。
張碩進門直接說道,“孫哥,你是在哪找的大型服務器?”
“梅森數?”
孫興利猛地坐正了身體,看著張碩眼神直發光,他笑嘻嘻的走過來,“你想做計算驗證?”
“對。”
張碩把寫著數字的稿紙,給孫興利展示了一下,開口道,“這些數字,計算一下看看。”
孫興利笑的更開心了。
他拉著張碩就往外走,明顯有種迫不及待,“計算機結構實驗室,超算組,他們實驗室就有大型服務器。”
“他們和東港計算服務中心有合作,還能遠程借用東港計算服務中心的算力。”
他走到門口還轉頭叫上了羅勇軍,“老羅,一起去。有人馬上要重走我的青春之路了……”
“多有意思!”
羅勇軍沒理會孫興利,他走過來看向張碩,小聲勸解道,“要不再考慮一下?用超算組的服務器是要花錢的,而且費用不低。”
“沒關係。”
張碩不在意的搖了搖頭,笑道,“找到第一個億位素數,能拿到15萬美元獎金。”
孫興利認可的點頭,“那時候,我也是這麽想的!”
他說著滿臉笑容,還高高的豎起了大拇指。