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智能雲邊緣計算公式
智能雲邊緣計算公式
更新时间:2024-10-06 05:41:21

據外媒消息,谷歌雲系統已經成功将圓周率算至100萬億位,将原先自己在2019年創造的31.4萬億位圓周率記錄刷新,此外還成功将瑞士科研團隊在2021年8月憑借超級計算機創造的小數點後62.8萬億位的圓周率記錄打破!

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)1

(這100萬億位的最後20個數字為:7077336434 3095295560,比較巧合的是最後一個數字恰好為零,也算是與100萬億呼應了)

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)2

為何要将圓周率算至那麼多位?

也許很多人在脫離學校生活後,會忘掉很多數學知識,但我想肯定會有一些數學名詞一直牢記在心底,就比如“圓周率”、“勾股定理”等等,一方面是因為這些知識在小學時期就已經接觸,而另一方面則是我們的老祖宗在這些數學領域一度領先世界。

比如南北朝的數學家祖沖之,利用著名的“割圓術”,成功将圓周率精确至小數點後7位數(這一記錄領先西方近千年之久)。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)3

而這個割圓術又是啥秘籍呢?我們現在都知道,圓周率的定義是圓周長與直徑的比值,是一個常數,實際上古代的人們也發現了這個規律,稱之為“周三徑一”。

直到魏晉時期的數學家劉徽指出這個說法的不嚴密性,而他的證明辦法就是所謂的“割圓術”,也就是在在圓内接正多邊形去接近圓形,其著作原話為:“割之彌細,所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓周合體而無所失矣”。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)4

這段文言文,言簡意赅無需翻譯(同時也暗含了後來微積分的極限思想),沿着這個思路,我們會發現,首先圓内這個正無限多邊形可以分為無數個小等腰三角形,而三角形面積是底邊與半徑乘積的一半,如果将這個無數個三角形面積相加,不就是圓形面積嗎?也就是用圓周長與半徑相乘,結果的一半就是圓面積。

有了割圓術這一有力方法,劉徽算出了圓周率小數點後四位,而祖沖之則在其基礎上更進一步,精确到了小數點後七位。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)5

雖然割圓術的思路很巧妙,但想要更加精準則意味着超巨量的計算量,人力計算則顯得十分笨拙,後來随着數學發展,人們又發現了其它辦法,比如利用無窮級數,一下子得到了很多的圓周率數值表達式。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)6

而到了現代,圓周率的計算轉而成為了判斷計算機性能的一個手段,因此每次圓周率位數的刷新,實際上也隻能算是人類科技發展的一種映射吧,畢竟在實用性上,根本用不到那麼多位數的。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)7

如果哪天算盡了,會引起嚴重後果嗎?

小學數學就告訴我們,圓周率是一個無限不循環小數(即無理數),相關證明早已在1761年就被德國數學家蘭伯特完成。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)8

實際上除了無理數這個特性,1882年德國數學家林德曼還證明了圓周率是一個超越數,也就是不能作為有理系數多項式根的實數(因此證明了用圓規直尺完成“化圓為方”是無解的了)。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)9

所以如果真的哪天出現了圓周率算盡的情況,在排除計算機故障等一切外部因素後,那隻能說明咱們的數學體系出了大問題,畢竟對于數學這種學問,牽一發而動全身是不可避免的。

往大了講,因為數學體系的問題,自然會導緻人類的自然科學的發展也出現了錯誤,不過即便如此,往大了講,也僅僅會在學術界産生變革,或者是其它一些與數學聯系密切行業,這就是圓周率萬一算盡後,能産生的最嚴重後果(實際上這已經足夠嚴重了,畢竟這可涉及到人類的文明)。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)10

但可以肯定的是,這對物質世界不會産生半點影響,因為我們始終要記住,數學本質上是可以認為是憑空存在的,因為宇宙是否存在都不會影響數學,而自然科學是對物質世界的描述,二者都不是源頭,這和牛頓的萬有引力與愛因斯坦的廣義相對論有些類似,後者是對前者的重大變革,但不論怎麼變,都不會影響天體的行為。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)11

拓展來講,其實圓周率真的沒有那麼神奇,至少在不同幾何方向上,圓周率是不是無理數反而要依情況而定,比如屬于非歐幾何裡的羅氏幾何和黎氏幾何,圓周率就可以不是一個定值。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)12

以廣義相對論環境所言,我們的宇宙時空是彎曲的,但凡空間内存在一點質量物質,那麼嚴格意義上,歐氏幾何就不再适用,而我們熟知的3.14159......這串沒有盡頭的圓周率也将不存在了,代之以變量身份出現。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)13

  • 最後再講一個由此延伸出的有趣問題

在愛因斯坦提出廣義相對論的前幾年,愛因斯坦的好友保羅·埃倫費斯特,他發表了一篇名為《剛體的勻速轉動與相對論》的簡短論文。

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)14

文中問了這樣一個問題:在你面前有一個勻速轉動的圓盤,試問當你在外面用尺去測量圓盤周長,與你站在圓盤上測量周長的數值是否一緻呢?

智能雲邊緣計算公式(谷歌雲将圓周率算至100萬億位)15

答案:站在轉盤上面測量的周長數值要比站在外面測量的大!(但半徑沒變,所以轉盤空間的圓周率就變了)

你知道為什麼嗎?

#谷歌雲再次打破圓周率計算紀錄#

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