GPU победил математику: найдено рекордное простое число из 41млн цифр

12 октября исследователь из Сан-Хосе, Калифорния, Люк Дурант обнаружил крупнейшее в мире простое число 2^136279841-1, которое было найдено в рамках проекта Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS). Новое число, обозначаемое как M136279841, состоит из 41 024 320 десятичных цифр. Этот рекорд побил предыдущее крупнейшее известное простое число на 16 миллионов цифр.

Новое число принадлежит к классу простых чисел Мерсенна, которые являются крайне редкими среди всех известных простых чисел. В общей сложности известно только 52 таких числа, каждое из которых становится все труднее находить. Простые числа Мерсенна названы в честь французского монаха Марена Мерсенна, который более 350 лет назад изучал их свойства.

Нахождение крупнейшего числа знаменует конец 28-летней эпохи, когда для поиска рекордных простых чисел использовались обычные персональные компьютеры. С 2017 года, благодаря увеличению мощности графических процессоров (GPU), был разработан специальный софт для тестирования чисел Мерсенна. Программа GpuOwl, написанная Михаем Предой, стала доступна для всех участников GIMPS.

Люк Дурант, бывший сотрудник NVIDIA и один из ведущих участников GIMPS, использовал эту программу для создания своей инфраструктуры, которая объединила тысячи GPU-серверов по всему миру. Его вычислительная система охватывала 24 региона дата-центров в 17 странах. Именно этот подход и привел к открытию нового числа.

Процесс подтверждения нового простого числа включал несколько этапов. Изначально использовался тест на вероятное простое число с помощью программы, запущенной на графических процессорах NVIDIA в разных странах. Затем число было окончательно подтверждено с помощью различных программ, включая известный тест Лукаса-Лемера, который использовался на разных типах оборудования. Лишь 19 октября, спустя несколько дней после первичного обнаружения, был окончательно подтвержден статус числа M136279841 как простого.

Проект GIMPS был основан в 1996 году с целью поиска новых рекордных простых чисел Мерсенна. Тысячи добровольцев по всему миру используют бесплатное программное обеспечение для участия в поиске. За находку нового простого числа GIMPS предлагает вознаграждение в размере 3000 долларов, которое Люк Дурант планирует пожертвовать на развитие математического факультета в своем родном учебном заведении.

Проект продолжает активно развиваться, и уже ведется поиск новых чисел Мерсенна.