グーグル 円周率計算で世界一
✍️記事要約
米Googleは6月8日（現地時間）、「Google Cloud」を用いて100兆桁の円周率を計算することに成功し、世界記録を更新したと発表した。同社は2019年にも31兆4000億桁の円周率を計算し、当時の世界記録を樹立していたが、2021年にグラウビュンデン応用科学大学の科学者が62兆8000億桁を計算したことで記録は破られていた。
円周率の計算にはハイパフォーマンスなCPUはもちろん、それを記録するストレージやデータをやり取りするネットワーク性能が必要だ。品質も重要で、計算や保存、転送の過程では1bitの間違いも許されない。
そのため、同社は今回の挑戦に以下のような環境を構築したという。
・計算：128個のvCPU、864GB のメモリを持つ「n2-highmem-128」インスタンスを採用。OSは「Debian Linux 11」
・ストレージ：一時ストレージに554TBを見積もる。単一の仮想マシンに接続できる永続ディスクの最大容量は257TBであったため、計算ノードに加え、合計64個のiSCSIターゲットを提供する32台のストレージノード（「n2-highcpu-16」インスタンス）からなるクラスタを設計
・ネットワーク：「n2-highmem-128」がサポートする100Gbps外向き帯域幅を利用。2019年当時はわずか16Gbpsだったので、わずか3年の間に帯域幅が約6倍に増加したことになる。今回、ネットワークストレージに対し読み書きしたデータ量の合計は82.0PBで、2019年の19.1PBから大きく増加
この計算には数ヶ月の時間が必要で、わずかなの性能差でも実行時間が数日、数週間変わってしまうことが事前に予想された。そのため、設定の調整はシビアになるが、その項目はオペレーティングシステム、インフラストラクチャー、実行するアプリケーションに分散しており、さまざまな組み合わせが考えられる。
そこで、「Terraform」を活用してその組み合わせを短時間でテストする仕組みが整えられた。今回の計算プロジェクトには157日（約5カ月）が費やされたが、こうした工夫がなければ約2倍の300日程度かかった可能性がある。
さらに、計算が長期間にわたるため、シェルスクリプトを用いて2日ごとのバックアップを自動化するといった対策も取られている。単に物量に任せるだけでなく、最終的な結果を2台の50TBディスクへ書き出すまでディスクの割り当てを送らせてストレージコストの削減を行うなどの工夫も施されているという。
なお、検算はBailey-Borwein-Plouffeの公式と呼ばれる、計算時と異なるアルゴリズムで実施されたとのこと。実際の計算に用いられたスクリプトは、「GitHub」で公開されている。全桁の結果は、デモサイトで確認可能。
同社は、今回の新記録が「Google Cloud」インフラストラクチャーの高速化の証であるとし、安全でカスタマイズ可能なコンピューティングサービス「Compute Engine」と近年追加・改善された「Compute Engine N2」マシンファミリー、100Gbpsの外向き帯域幅、「Google Virtual NIC」、そしてバランス永続ディスクといった機能をアピールしている。
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☘️ヤフコメ❗️ピックアップ☘️
それよりも、無理数なのかどうか理論証明する方が価値があると思います。もし無理数ではない事が理論的に証明されたなら、このような計算は多少意味があるのかなとは思います。
まさかこのような実用的に意味のない計算のための計算や、記録作りのための計算に、政府は資金支援をしていませんよね。
✅ 円周率πは無理数で永久に割り切れないと思っていた。
それは理論値の事で、現実世界では質量や重力の絡みで空間が歪んだりもするから、716桁で割り切れると言う説も出てきた。
その辺りになると、999999......と延々と続くらしい。
事実上は、誤差の範囲と捉えても良いと言う。
然し乍ら、理論値としての円周率計算は無限に続くから、人々に夢を与えてくれるし、コンピューターの性能向上には無くてはならないものだと思う。
✅ 計算自体は、基本的に時間をかければ、いくらでも達成できるものなので
それより、円周率って不思議な数で
今では桁を指定して、その桁だけ一発で計算できる方法も発見されている
自然界のいろんな場面で出てくる数でもあり（自然対数も同じ）調べてみると面白いですね
