خوارزمية تشودنوفسكي

خوارزمية تشودنوفسكي هي طريقة سريعة لحساب أرقام العدد π ، وتعتمد على صيغ رامانوجان لحساب π . نُشرت هذه الخوارزمية من قِبل الأخوين تشودنوفسكي عام 1988، [ 1 ] وقد استُخدمت لحساب π حتى مليار منزلة عشرية. [ 2 ]

وقد تم استخدامه في حسابات الرقم القياسي العالمي التقريبي. بلغ عدد أرقام π 2.7 تريليون رقم في ديسمبر 2009، [ 3 ] و10 تريليونات رقم في أكتوبر 2011، [ 4 ] [ 5 ] وحوالي 22.4 تريليون رقم في نوفمبر 2016، [ 6 ] و31.4 تريليون رقم في الفترة من سبتمبر 2018 إلى يناير 2019، [ 7 ] و50 تريليون رقم في 29 يناير 2020، [ 8 ] و62.8 تريليون رقم في 14 أغسطس 2021، [ 9 ] و100 تريليون رقم في 21 مارس 2022، [ 10 ] و105 تريليونات رقم في 14 مارس 2024، [ 11 ] و202 تريليون رقم في 28 يونيو 2024. [ 12 ] ومؤخرًا، تم تحطيم الرقم القياسي مرة أخرى في نوفمبر 18، 2025 مع 314 تريليون رقم من باي. [ 13 ] [ 14 ] تم ذلك من خلال استخدام الخوارزمية على y-cruncher .

الخوارزمية

تعتمد الخوارزمية على عدد هيجنر المنفيد=-163{\displaystyle d=-163}، الدالة jج(1+أنا1632)=-6403203{\displaystyle j\left({\tfrac {1+i{\sqrt {163}}}{2}}\right)=-640320^{3}}وعلى المتسلسلات الهندسية الفائقة المعممة التالية سريعة التقارب : [ 15 ]1π=100054270934400ك=0(-1)ك(6ك)!(545140134ك+13591409)(3ك)!(ك!)3(640320)3ك{\displaystyle {\frac {1}{\pi }}={\frac {\sqrt {10005}}{4270934400}}\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{k}(6k)!(545140134k+13591409)}{(3k)!(k!)^{3}(640320)^{3k}}}}

هذه المتطابقة تشبه بعض صيغ رامانوجان التي تتضمن π ، [ 15 ] وهي مثال على سلسلة رامانوجان-ساتو .

التعقيد الزمني للخوارزمية هويا(ن(سجلن)3){\displaystyle O\left(n(\log n)^{3}\right)}حيث n هو عدد الأرقام المطلوبة. [ 16 ] ينتج كل حد حوالي 14 رقمًا عشريًا صحيحًا لـ π . [ 17 ]

التحسينات

تُسمى تقنية التحسين المستخدمة في حسابات الرقم القياسي العالمي بالتقسيم الثنائي . [ 18 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. تشودنوفسكي، ديفيد؛ تشودنوفسكي، غريغوري (1988)، التقريب والضرب المركب وفقًا لرامانوجان ، رامانوجان مُعاد النظر فيه: وقائع مؤتمر الذكرى المئوية
  2. وارسي، كارل؛ دانجرفيلد، جان؛ فاردون، جون؛ غريفيث، جوني؛ جاكسون، توم؛ باتيل، موكول؛ بوب، سو؛ باركر، مات (2019). كتاب الرياضيات: شرح مبسط للأفكار الكبيرة . نيويورك: دار دورلينج كيندرسلي المحدودة . ص 65. ISBN  978-1-4654-8024-8.
  3. ^ بارواه، نايانديب ديكا؛ بيرندت، بروس C.؛ تشان ، هنغ هوات (2009-08-01). "سلسلة رامانوجان لـ 1/π: مسح" . الرياضيات الأمريكية الشهرية . 116 (7): 567-587 . دوى : 10.4169 / 193009709X458555 .
  4. يي، ألكسندر؛ كوندو، شيغيرو (2011)، 10 تريليونات رقم من باي: دراسة حالة لجمع المتسلسلات الهندسية الفائقة بدقة عالية على أنظمة متعددة النوى ، تقرير فني، قسم علوم الحاسوب، جامعة إلينوي، hdl : 2142/28348
  5. آرون، جاكوب (14 مارس 2012)، "تضارب الثوابت في يوم باي" ، مجلة نيو ساينتست
  6. "22.4 تريليون رقم من باي" . www.numberworld.org .
  7. "جوجل كلاود تحطم الرقم القياسي لـ Pi" . www.numberworld.org/ .
  8. "عودة الرقم القياسي لـ باي إلى الحاسوب الشخصي" . www.numberworld.org/ .
  9. ^ "Pi-Challenge - Weltrekordver such der FH Graubünden - FH Graubünden" . www.fhgr.ch . تم الاسترجاع بتاريخ 2021-08-17 .
  10. "حساب 100 تريليون رقم من باي على جوجل كلاود" . cloud.google.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2022 .
  11. يي، ألكسندر ج. (14 مارس 2024). "محاولة يائسة لتحقيق رقم قياسي جديد في عدد باي يبلغ 105 تريليون رقم" . NumberWorld.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2024 .
  12. رانوس، جوردان (28 يونيو 2024). "مختبر ستورج ريفيو يحطم الرقم القياسي العالمي في حساب قيمة باي بأكثر من 202 تريليون رقم" . StorageReview.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يوليو 2024 .
  13. "موقع StorageReview يسجل رقماً قياسياً جديداً في عدد الأرقام التقريبية: 314 تريليون رقم على خادم Dell PowerEdge R7725" . StorageReview.com . تاريخ الاطلاع: 2026-01-02 .
  14. أوبراين، كيفن (25 ديسمبر 2025). "تحطيم الرقم القياسي العالمي لحساب باي عند 314 تريليون رقم خلال أربعة أشهر من التشغيل على خادم واحد - StorageReview تستعيد اللقب بفضل سعة التخزين" . Tom's Hardware . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 يناير 2026 .
  15. 1 2 بارواه، نايانديب ديكا؛ بيرندت، بروس C.؛ تشان ، هنغ هوات (2009)، “سلسلة رامانوجان لـ 1 / π : مسح”، مجلة الرياضيات الأمريكية الشهرية ، 116 (7): 567–587 ، دوى : 10.4169 / 193009709X458555 ، JSTOR 40391165 ، MR 2549375  
  16. "y-cruncher - Formulas" . www.numberworld.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-02-2018 .
  17. النسبة الحدية بين حدين متتاليين، باستخدام تقريب ستيرلينغ ، هي64032031728{\displaystyle {\frac {640320^{3}}{1728}}}؛ وسجل10(64032031728)14.18{\displaystyle \log _{10}({\frac {640320^{3}}{1728}})\approx 14.18}.
  18. برنت، ريتشارد بزيمرمان، بول (2010). الحساب الحاسوبي الحديث . المجلد 18. مطبعة جامعة كامبريدج . doi : 10.1017/CBO9780511921698 . ISBN  978-0-511-92169-8.