GIMPS

出自中国分布式计算总站

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GIMPS
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开发者 Mersenne Research, Inc.
版本历史 1995年
计算程序 WindowsLinuxMac OS X
子项目
项目平台 独立平台
项目类别 数学
项目状态 运行中/开放注册
官方网址 GIMPS
项目文献 分类:GIMPS 相关文献
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Great Internet Mersenne Prime Search (伟大的因特网梅森素数搜索活动),也常简写为 GIMPS ,是全世界第一个基于互联网的分布式计算项目。该项目希望联合全球所有的乐于奉献的数学爱好者们的计算机,使用 Prime95MPrime 软件来寻找梅森素数

梅森素数得名于马丁·梅森(Martin Mersenne)。马兰·梅森,十七世纪法国教士、数学家,生于 1588 年,他学识渊博,为人热情,是法兰西科学院的奠基人。

素数也叫质数,是只能被自己和1整除的数,例如 2、3、5、7、11 等。2500年前,希腊数学家欧几里德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”的形式,这里 n 也是一个素数。此后著名数学家如费马、笛卡尔、莱布尼兹、欧拉、哥德巴赫、鲁卡斯、香吉斯、柯尔、吉里斯等都曾对这种素数进行过研究,马丁·梅森是其中成果较为卓著的一位,因此后人将“2的n次方减1”形式的素数称为梅森素数。

梅森素数貌似简单,但研究难度却很大。它不仅需要高深的理论和纯熟的技巧,而且还需要进行艰巨的计算。

1995年底~1996年初美国数学家及程序设计师乔治·沃特曼编制了一个梅森素数计算程序,并把它放在网页上供数学家和数学爱好者免费使用,这就是闻名世界的 GIMPS 项目。该项目采取分布式计算方式,利用大量普通计算机的闲置计算资源来获得相当于超级计算机的运算能力。著名的英国《自然》杂志曾有一则报道认为:GIMPS 项目不仅会进一步激发人们对梅森素数探寻的热情,而且会引起人们对分布式计算应用研究的高度重视。1997年美国数学家及程序设计师斯科特·库尔沃斯基和其他人建立了“素数网”(PrimeNet),使分配搜索区间和向 GIMPS 发送报告自动化。现在只要人们去 GIMPS 的主页下载一个名为 Prime95 免费程序,就可以立即参加 GIMPS 项目来搜寻梅森素数。

梅森素数优美而稀少,如同钻石。迄今为止,人类历尽艰辛,总共只发现了 47 个梅森素数。其中 13 个是由 GIMPS 发现的。

目录

客户端

GIMPS 的主要客户端为运行在 x86 平台上的开源软件 Prime95/MPrime,由乔治·沃特曼(George Woltman)编写,目前该软件最新版本是 2014 年 5 月 30 日发布的 28.5 版本(下载)。

Prime95 的另外一个作用是测试计算机的稳定性。该软件需要进行大量的运算工作,它的数字“粉碎”算法能够很好的用上各级缓存和各个核心,测试系统的稳定性,因此在许多的压力测试中被使用,在PC爱好者和超频爱好者中很流行。这个软件现在的版本包含专门为测试PC子系统负荷的“Torture Test”模式。

此软件核心部分用高度优化的 x86 汇编写成,因此不能用于其他平台。如要在其他平台上运行,请参阅本页最后的程序列表。

大事记

  • 公元1995 年程序员乔治-沃特曼(George Woltman)编制出梅森素数寻找程序并将其放到网上,“互联网梅森素数大搜索”计划开始。
  • 公元1997年 斯科特·库尔沃斯基(Scott Kurowski)建立 PrimeNet,使分配搜索区间和向 GIMPS 发送报告的过程自动化。
  • 公元1996年11月13日 发现梅森素数 M(1,398,269)。
  • 公元1997年8月30日 重复验证证明 M(756,839)和 M(859,433)分别是第 32 个和第 33 个梅森素数。
  • 公元1998年1月27日 发现梅森素数 M(3,021,377)。
  • 公元1998年3月29日 重复验证证明 M(1,257,787)是第 34 个梅森素数。
  • 公元1998年12月18日 重复验证证明 M(1,398,269)是第 35 个梅森素数。
  • 公元1999年6月1日 发现梅森素数 M(6,972,593)。
  • 公元2000年5月19日 重复验证证明 M(2,976,221)和 M(3,021,377)分别是第 36 个和第 37 个梅森素数。
  • 公元2001年4月6日 成功验证了第一个 1千万位 的数字。
  • 公元2001年7月25日 M(6,972,593) 以下的梅森素数至少都经过了一遍验证。
  • 公元1999年6月1日 发现了第 38 个梅森素数 M(6,972,593),这是到当时为止人类所发现的最大素数,有 2,098,960 位,是由 Nayan Hajratwala 用了111天才找到的。他赢得了 EFF 公司为此而设立的5万美元的奖金,此奖是为第一个发现一百万位以上的素数设立的。如果谁第一个发现了一千万位以上的素数,将赢得10万美元的奖金。
  • 公元2001年11月14日 加拿大志愿者迈克尔-卡梅伦(Michael Cameron)报告发现第 39 个梅森素数。
  • 公元2001年12月 经验证,M(13,466,917) 确为第 39 个梅森素数。
  • 公元2003年11月17日 美国密歇根州立大学一位26岁的化学工程学研究生迈克尔·谢弗报告发现第 40 个梅森素数。这个素数可写成 220,996,011 - 1,拥有 6,320,430 位数。12月2日,该数经验证,确认为当时最大的素数。
  • 公元2004年5月15日,Josh Findley 的计算机发现了第 41 个梅森素数 224,036,583 - 1。这个数比 GIMPS 找到的上一个素数 220,996,011 - 1 大将近一百万位,并且是当时所知道的最大素数。
  • 公元2005年2月28日,德国的一名眼科医生 马丁·诺瓦克 利用主频为 2.4GHz 的个人电脑运行梅森素数计算程序,经过 50 多天的持续运算终于在 2月18日 得到了第 42 个梅森素数、并且是当时已知最大素数 M(25,964,951)。它比此前发现的最大素数多 50 万位。5天之后,一名法国专家独立验证了这一结果。
  • 公元2005年12月15日,中密苏里州立大学的 Curtis Cooper 和 Steven Bonne 发现了第 43 个梅森素数 M(30,402,457)。
  • 公元2006年9月4日,还是 Curtis Cooper 和 Steven Bonne,发现了第 44 个梅森素数 M(32,582,657)。
  • 公元2008年8月23日,美国的 Edson Smith,发现了第 45 个梅森素数 M(43,112,609)。
  • 公元2008年9月6日,德国工程师 Hans-Michael Elvenich,发现了第 46 个梅森素数 M(37,156,667)。
  • 公元2009年4月12日,Odd M. Strindmo 发现了第 47 个梅森素数 M(42,643,801)。


注释 第 39 个梅森素数 M(13,466,917)与第 47 个梅森素数 M(43,112,609)之间是否还存在梅森素数尚不知晓,为便于更新,此处次序按发现时间排序。


拓展阅读


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