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最大素数

2023-02-15 16:33:41 暂无评论 百科资料

互联网梅森素数大搜索(GIMPS) 项目宣布发现第 51 个来自梅森素数和已知最大的素数:2^82,589,933-1,共有 24,862,048 位。

发现期须者是 GIMP360百科S 志愿者 Patrick L理印呢aroche,发现时间是在 2018 年 12 月 7 日。

  • 中文名称 最大素数
  • 意义 目前发现的数值最大的素数
  • 发现日期 2018年12月
  • 数值 p=2^82,589,933-1
  • 发现者 GIMPS 志愿者 Patrick Laroche

最大素数的发展

来自数的定义

  素数也360百科叫质数,是只能被自房同击红己和1整除的数。按照规定,1不算素数,最小的素数是2,其后依次是3、5、7、11等等。 早在2500世及袁春孙年前,希腊数学家欧几里德就证明了素数是无限的,并提出少量素数可写成"2的n次方减1(2^n-1)"的形式,这里n也是一个素数。但是人类已知的素数官总很有限,因为数字越大,要确妈发现新的素数就越困难。不过,很多数学家曾对素数问题进行过研究,17世纪的法国教士马丁·梅森就是其中成果较为卓著的造括响低菜正面一位,因此后人将"2的n次方减1(2^n-1)"形著需夫假引式的素数称为梅森素数。随后回积令伯采烈二,以梅森素数的形式,最大素数的记录被不断刷新。

最大素数历史

  1876年,数学家卢卡斯证明了2^127-1是当时已知的最大素数。这个记录保持了75年,这是一个39位的数。

  直到1951年,丝待大借助于新出现的电子计算机,人们才发现有79位数字的更大素数。1952年时,最大素数是2^2,281-1,有687位数。位数在1,000位以上希若政干实说露例形草星的素数到1961年才带控济物被发现,它是2^4,423-1,共有1332位数。从1951年到1971年的20年间,最大素数的纪录被不断刷新。1971年,美国数学家塔克曼纽约州的纽克顿利用国际商业机器公司的IBM360/91型电子计算机,历时39分26.4秒,算出了当时的最状国超迫又载确自充新主大素数2^19,937-1,这是一个6,002位的数字,它最前面的五位增地守波难出育亮明春输数是43,154,最后面的三位数是47国土风商清既1。

  1978年10月,世界几乎所有的大新闻机构(包括中国的新华社)都报道了以下消息:两名年仅18岁的美国高中生诺尔和尼科尔使用CYBER174型计算机找到了第25个梅森素数:M21701。

读护热货冷  2008年8月,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的计算机专家史密甚缩磁斯(E.Smith)通过参加了一个名为"因特网责独究晶要部足梅森素数大搜索"(GIMPS)的国际合作项目,发现了第士某46个也是最大的梅森素数2^43,112,609-1,该素数也就是2自身相乘43,112,609次减1,它有12,978,189位数,如果用普通字号将这个巨数连续写下来,它的长度可超过50公里!最近,这一成就被美国的《时代》杂志评为"2008年度50项最佳发明"之一,排名在第29位。

  据英国《新科学家》杂志网站报道,美国中央密苏里大学数学教授柯蒂斯·库珀(Curtis Cooper)领导的研究小组于2013年1月25日发现了已知的最大梅森素数--2^57,885,161-1 (即2的57,885,161次方减1);该素数有17425170位,如果用普通字号将它连续打印下来,它的长度可超过65公里!

  据外媒报道,美国州立中密苏里大学柯蒂斯库珀(Curtis Cooper)通过GIMPS项目发现了第49个梅森素数 2^74,20,7281-1(被称为M74207281),为GIMPS项目诞生20周年献礼 。

  2017年12月26日,互联网梅森素数大搜索(GIMPS)项目宣布发现第 50 个梅森素数和已知最大的素数:2^77,232,917-1,共有 23,249,425 位。该素数已被多人使用不同的硬件和软件完成验证。发现者是 GIMPS 志愿者 Jonathan Pace,他住在田纳西州的 Germantown,是一位电机工程师,他有资格获得 3000 美元的研究发现奖。GIMPS 是一个分布式计算项目,距今已有 20 多年的历史,它利用志愿者的空闲 CPU 创建了一个遍布全球的超级计算机,它的 prime95 软件此前发现了英特尔处理器的一个漏洞。

  2018年12月7日,住在美国佛罗里达州奥卡拉市的Patrick Laroche也是通过GIMPS项目发现了第51个梅森素数:2^82,589,933-1(被称为M82589933),共有24,862,048位。

梅森素数

  序号

  素数

  位数

  发现人

  时间

512^82,589,933-124,862,048Patrick Laroche2018
502^77,232,917-123,249,425Jonathan Pace2017
492^74,207,281-122,338,618CurtisCooper2016

  48

  2^57,885,161-1

  17,425,170

  Curtis Cooper

  2013

  47

  2^43,112,609-1

  12,978,189

  Edson Smith

  2009

  46

  2^42,643,801-1

  12,837,064

  Odd M. Strindmo

  2009

  45

  2^37,156,667-1

  11,185,272

  Hans-Michael Elvenich

  2008

  44

  2^32,582,657-1

  9,808,358

  Curtis Cooper及Steven Boone

  2006

  43

  2^30,402,457-1

  9,152,052

  Curtis Cooper及Steven Boone

  2005

  42

  2^25,964,951-1

  7,816,230

  Martin Nowak

  2005

  41

  2^24,036,583-1

  7,235,733

  John Findley

  2004

  40

  2^20,996,011-1

  6,320,430

  Michael Shafer

  2003

  39

  2^13,466,917-1

  4,053,946

  Michael Cameron

  2001

  38

  2^6,972,593-1

  2,098,960

  Nayan, Woltman, Kurowski

  1999

  37

  2^3,021,377-1

  909,526

  Clarkson, Woltman, Kurowski

  1998

  36

  2^2,976,221-1

  895,932

  Spence, Woltman

  1997

  35

  2^1,398,269-1

  420,921

  Armengaud, Woltman

  1996

  34

  2^125,7787-1

  378,632

  Slowinski & Gage

  1996

  33

  2^859,433-1

  258,716

  Slowinski & Gage

  1994

  32

  2^756,839-1

  227,832

  Slowinski & Gage

  1992

  31

  2^216,091-1

  65,050

  David Slowinski

  1985

  30

  2^132,049-1

  39,751

  David Slowinski

  1983

  29

  2^110,503-1

  33,265

  Welsh & Colquitt

  1988

  28

  2^86,243-1

  25,962

  David Slowinski

  1982

  27

  2^44,497-1

  13,395

  Slowinski & Nelson

  1979

  26

  2^23,209-1

  6,987

  L. Curt Noll

  1979

  25

  2^21,701-1

  6,533

  Nickel & Noll

  1978

  24

  2^19,937-1

  6,002

  Bryant Tuckerman

  1971

  23

  2^11,213-1

  3,376

  Donald B. Gillies

  1963

  22

  2^9,941-1

  2,993

  Donald B. Gillies

  1963

  21

  2^9,689-1

  2,917

  Donald B. Gillies

  1963

  20

  2^4,423-1

  1,332

  Alexander Hurwitz

  1961

  19

  2^4,253-1

  1,281

  Alexander Hurwitz

  1961

云计算的最大素数

  1995 年,美国程序设计师乔治·沃特曼整理有关梅森素数的资料,编制了一个梅森素数计算程序,并将其放置在因特网上供数学爱好者使用,这就是分布式计算因特网梅森素数大搜索(GIMPS)项目。有6万多名志愿者、超过20万台计算机参与这项计划。该计划采取分布式计算方式,利用大量普通计算机的闲置时间,获得相当于超级计算机的运算能力,第 37、38 和 39 个梅森素数都是用这种方法找到的。美国一家基金会还专门设立了 10 万美元的奖金,鼓励第一个找到超过千万位素数的人。

素数无限

  不存在最大质数!

  上小学的时候,我们就知道所有的正整数可以分为质数(素数)和合数两类,当然还特别规定了"1既不是质数,也不是合数"。100以内的质数,从小到大依次是:2、3、5、7、11、13、17、19、……、83、89、97。不用说了,你一定背不下来。那么质数的个数是不是有限多的呢?

  (附:100以内的质数从小到大依次是:2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61, 67,71,73,79,83,89,97。共计25个。)

  在解决这个问题之前,我们先来看看另一个问题:怎样判断一个已知自然数是不是质数。比如,143是不是质数?

  你一定会按照下面这个步骤去判断: 先用最小的质数2去除143,不能整除;再用3去试试,还是不行;再依次用5、7试试,还是不行;11呢?行!143=11×13,所以143不是质数,而是合数。所以,判断一个数是不是质数,只需用比这个数小的所有质数,依次去除它即可,如果都不能整除的话,这个数就一定是质数;相反,只要这个数能够被某一个质数整除,这个数就一定是合数。这种方法所依据的原理是:每一个合数都可以表示成若干个质数的乘积。不用说,这叫做"分解质因数",也是小学数学的知识。

  我们先假设质数的个数是有限多的,用p1,p2,……,pn表示,那么必然存在一个"最大的质数",设这个"最大的质数"为pn。下面我们找出从1到pn之间的所有质数,把它们连乘起来,就是:

  2×3×5×7×11×13×……×pn,设为N

  把这个连乘积再加上1,得到一个相当大的数M:

  M=2×3×5×7×11×13×……×pn+1,即M=N+1;

  那么这个M是质数还是合数呢?

  如果M为质数,因M要大于p1,p2,……,pn,所以它不在那些假设的全部素数的集合中。

  如果M为合数,因为任何一个合数都可以分解为几个素数的积;而N和M(N+1)的最大公约数是1,所以M不可能被p1,p2,……,pn整除,所以该合数分解得到的素因数肯定不在假设的全部素数的集合中。

  因此无论该数是素数还是合数,都意味着在假设的有限个素数之外还存在着其他素数。所以原先的假设不成立。也就是说,素数有无穷多个。

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