Рубрика «простые числа» - 5

Свойства простых чисел впервые начали изучать математики Древней Греции. Математики пифагорейской школы (500 BC — 300 BC) в первую очередь интересовались мистическими и нумерологическими свойствами простых чисел. Они первыми пришли к идеям о совершенных и дружественных числах.

У совершенного числа сумма его собственных делителей равна ему самому. Например, собственные делители числа 6: 1, 2 и 3. 1 + 2 + 3 = 6. У числа 28 делители — это 1, 2, 4, 7 и 14. При этом, 1 + 2 + 4 + 7 + 14 = 28.

Числа называются дружественными, если сумма собственных делителей одного числа равна другому, и наоборот – например, 220 и 284. Можно сказать, что совершенное число является дружественным для самого себя.

Ко времени появления работы Евклида «Начала» в 300 BC уже было доказано несколько важных фактов касательно простых чисел. В книге IX «Начал» Эвклид доказал, что простых чисел бесконечное количество. Это, кстати, один из первых примеров использования доказательства от противного. Также он доказывает Основную теорему арифметики – каждое целое число можно представить единственным образом в виде произведения простых чисел.

Также он показал, что если число 2n-1 является простым, то число 2n-1 * (2n-1) будет совершенным. Другой математик, Эйлер, в 1747 году сумел показать, что все чётные совершенные числа можно записать в таком виде. По сей день неизвестно, существуют ли нечётные совершенные числа.
Читать полностью »

Несколько дней назад в комментариях к задаче про возраст Шерил была предложена похожая, но более интересная и сложная задачка, сформулированная таким образом:

У некоторого султана было два мудреца: Али-ибн-Вали и Вали-ибн-Али. Желая убедиться в их мудрости, султан призвал мудрецов к себе и сказал: «Я задумал два числа. Оба они целые, каждое больше единицы, но меньше ста. Я перемножил эти числа и результат сообщу Али и при этом Вали я скажу сумму этих чисел. Если вы и вправду так мудры, как о вас говорят, то сможете узнать исходные числа».
Мудрецы задумались. Первым нарушил молчание Али.
— Я не знаю этих чисел, — сказал он, опуская голову.
— Я это знал, — подал голос Вали.
— Тогда я знаю эти числа, — обрадовался Али.
— Тогда и я знаю! — воскликнул Вали.
И мудрецы сообщили пораженному царю задуманные им числа.
Назовите эти числа.

Были предложены несколько вариантов решения задачи, в том числе на Scala и C#, предполагающие достаточно грубый перебор множества возможных ответов. Тем не менее, задачу можно решить, если под рукой не оказалось ноутбука, только карандаш и листок бумаги.
Читать полностью »

Непростые простые числа

Непростые простые числа: секреты тайного общества ткачей - 1

Автор статьи предлагает заглянуть в то, что представляют собой множества простых чисел, если взглянуть на них геометрическим образом. Это не профессиональная работа, а простое, любительское исследование некоторых любопытных закономерностей. Поэтому, в статье не будет сложной математики, и мы не будем забираться глубоко в ее дебри.

Вероятно, читателю известны многие проблемы, связанные с простыми числами. Их расположение в множестве натуральных чисел неочевидно. Большие простые числа трудно находить, нужно много усилий, чтобы проверить большое число на простоту. На этой трудности основаны многие современные методы криптографии. Мы можем легко перемножить да многозначных простых числа, но зная результат найти исходные множители – очень сложная задача.

Есть множество способов оптимизации, которые намного быстрее простого перебора, однако даже если оптимизация ускорит поиск в 10 раз, достаточно увеличить число на 2-3 десятичных знака (например, в 100 раз), чтобы замедлить поиск в 10^100 раз.

Это и значит, что сложность алгоритма является экспоненциальной, и поэтому какой бы быстрый ни был суперкомпьютер, мы можем подобрать длину числа еще больше, чтобы таких суперкомпьютеров потребовалось миллиард. Правда, стоит уточнить еще раз: находить простые числа для перемножения при этом становится так же все труднее и труднее.

К слову, математики не нашли ни доказательства, ни опровержения того, что нельзя найти алгоритм факторизации, сложность которого не была бы экспоненциально зависящей от длины числа. А доказав или опровергнув это, можно, заодно, решить математическую проблему, известную как гипотеза Римана. За ее доказательство математический институт Клея обещает миллион долларов.

Читать полностью »

Давеча снова увлекся простыми числами. Манит меня их тайна.

Написал алгоритм, похожий на решето Эратосфена. За 3 часа программа нашла 700 тысяч первых простых чисел. А мне надо хотя бы 14 миллионов простых чисел, чтобы перемножив их, получить число с количеством десятичных цифр, равным 100 миллионам штук.

Из статьи «Еще раз о поиске простых чисел», написанной пользователем Bodigrim, узнал о существовании быстрой программы primegen, которая работает используя решето Аткина. Установил ее в виртуальной машине LUbuntu (VirtualBox). Действительно, primegen очень быстро работает!

Тогда встал вопрос, как сохранить 14 миллионов простых чисел? Можно просто каждое простое число записать в файл как int32. А если простое число будет больше мощности 32-х бит?
Читать полностью »

     Каждое натуральное число обладает очень многими известными и, по-видимому, еще в большем числе неизвестными свойствами. Четные — нечетные, простые — составные, рациональные — иррациональные, целые — дробные, конечные — бесконечные и др. свойства способствуют введению классификации чисел, некоторого порядка в их множестве. Традиционный подход предполагает, что не располагая самим числом (его значением) невозможно определить и его свойства. Но это не совсем так. Ряд полезных свойств для некоторых чисел можно определять не зная их значений, но имея данные об их положении в натуральном ряде чисел (НРЧ). Простыми числами, кроме 2, могут быть только нечетные, а их положение НРЧ определяется нечетной позицией. Сами эти позиции не все равнозначны. Про некоторые большие нечетные N(x1, x2) числа (разумеется в нечетных позициях НРЧ) можно, не пользуясь традиционными (вероятностными) и детерминированным (весьма трудоемким) алгоритмами, однозначно утверждать, они не могут быть простыми.Читать полностью »

В мае на Хабре была опубликована статья, которая повествует о работе Yitang Zhang в области теории простых чисел, вызвавшей большой резонанс в научном сообществе. В этой заметке даётся краткая сводка результатов, которых удалось достичь научному сообществу спустя девять месяцев с момента публикации этой работы.

Читать полностью »

Для начала небольшой спойлер
Пять удивительных математических фактов
Да я знаю, что если написать фамилию с заглавной буквы, казуса не получится. Дальше перевод.

Математика – одна из немногих областей знаний, которая может быть объективно названа истинной, потому что ее теоремы основаны на чистой логике. Но в то же время эти теоремы часто оказываются очень странными и противоречащими интуиции.

Некоторые люди считают математику скучной. Следующие примеры показывают, что она какая угодно, но не такая
Читать полностью »

Сегодня же пятница, да?

Прочитал совсем недавно довольно известную книгу «Человек, который принял жену за шляпу». Книга действительно стоит быть прочитанной, но я сейчас не об этом.

В одном из сюжетов автор — практикующий врач, работающий с людьми с разной степенью повреждения мозга, сталкивается с близнецами-аутистами, играющими друг с другом в игру. Сначала один из них называет шестизначное число, через какое-то время другой явно этому чилу радуется, словно что-то в нем разглядев, и в свою очередь, называет другое шестизначное число. Процесс повторяется много раз.
Читать полностью »

image

Всем хорошего дня!

На Хабре уже не раз упоминали об этих чудо-числах.

Конечно перечислять все я не буду, достаточно просто заглянуть сюда.Уже довольно большой период времени я наблюдаю за развитием темы простых чисел. И мне все больше хочется называть эти числа не простыми, а гениальными. И это не просто мое желание. Достаточно вспомнить высказывания великих людей: «Простота — это то, что труднее всего на свете; это крайний предел опытности и последнее усилие гения.» Леонардо да Винчи; «Всё гениальное просто, и всё простое гениально.» Йозеф Геббельс.Хочется отметить, что простые числа занимают далеко не последнее место в криптографии.Существует множество алгоритмов нахождения простых чисел. Но описать их последовательность аналитически, найти закономерность, еще никому не удавалось. Давайте же посмотрим на числа и поищем среди них простые. Читать полностью »

Идея этого алгоритма пришла мне в голову ещё в 2006 на лекции по криптографии, как раз посвящённой алгоритму RSA. На ней говорилось, что большое число x из диапазона 22000÷24000 считается простым если удовлетворяет неким критерии простоты и если остальные числа в его окрестностях (x-2000;x) являются составными. Тогда меня удивило, зачем проверять все ближайшие числа на простоту, если можно специально выбирать числа, рядом с которыми в заданном диапазоне все соседи являются составными по-умолчанию? Алгоритм был придуман, описан и опубликован в университетском сборнике, но т.к. их никто не читает, то опубликую его здесь. Авось, кому-то пригодится;)
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js