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Como você descobre um número primo de 17 milhões de dígitos?

Você provavelmente se lembra de números primos da escola. Eles são números como 2, 3 e 17, que são apenas divisíveis por eles mesmos e por um. Mas os números primos que você aprendeu na escola são insignificantes comparados aos mais recentemente descobertos. O 48º Mersenne foi descoberto recentemente no computador de um homem chamado Dr. Curtis Cooper, e tem 17 milhões de dígitos. Relatórios da Ars Technica:

O 48º Mersenne prime foi descoberto como parte do Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS), um projeto que usa computadores voluntários para calcular e procurar primos há 17 anos. O computador do Dr. Cooper levou 39 dias de cálculo contínuo para verificar o status principal do número, que tem mais de 17 milhões de dígitos e foi descoberto em 25 de janeiro. O algoritmo do GIMPS foi desenvolvido no início dos anos 90 por Richard Crandall, um Apple Distinguished Scientist.

O que é um primo de Mersenne, afinal? Mersenne.org explica da seguinte maneira:

Um primo de Mersenne é um primo da forma 2 P -1. Os primeiros primos de Mersenne são 3, 7, 31, 127 (correspondendo a P = 2, 3, 5, 7). Existem apenas 46 primos conhecidos de Mersenne.

Ars Technica escreve que entre os números entre 0 e 225.964.951-1, existem 1.622.441 números primos. Dentro desse mesmo intervalo, existem apenas 42 primos Mersenne. É assim que um primo Mersenne é raro.

A coisa interessante sobre encontrar primos de Mersenne é que realmente não é possível sem um computador. Observe como o Dr. Cooper realmente não descobriu o número; seu computador fez. É isso que o Mersenne.org faz - ajudar as pessoas a procurar primos. O Great Internet Mersenne Prime Search (GIMP para abreviar) está em andamento há 17 anos. A forma atual do programa que ajuda as pessoas a pesquisar foi desenvolvida por Richard Crandall no início dos anos 90. Essencialmente, ele procura por um número primo e depois verifica se o primo descoberto é, de fato, primo.

Em seguida, o número teve que ser verificado novamente, o que levou outro conjunto de computadores. Mersenne.org descreve o processo desta maneira:

Para provar que não houve erros no processo principal de descoberta, o novo primo foi verificado independentemente usando diferentes programas em execução em hardware diferente. Serge Batalov rodou o software MLucas da Ernst Mayer em um servidor de 32 núcleos em 6 dias (recurso doado pelo grupo de TI da Novartis) para verificar o novo primo. Jerry Hallett verificou o prime usando o software CUDALucas rodando em uma GPU NVidia em 3, 6 dias. Finalmente, o Dr. Jeff Gilchrist verificou a descoberta usando o software GIMPS em um processador Intel i7 em 4, 5 dias e o programa CUDALucas em um NVidia GTX 560 Ti em 7, 7 dias.

Por seu tempo e trabalho no computador, o Dr. Cooper receberá US $ 3.000. Esta é a terceira principal descoberta para o Dr. Cooper, e aqueles que querem entrar na caça (e dinheiro em potencial) podem baixar o programa e executá-lo em seus computadores. Essencialmente, um novato em matemática completa pode encontrar o maior número primo do mundo.

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