【円周率の計算について】
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円周率小数点以下10兆桁の計算に成功
昨年の10月10日に計算開始、ハードディスクの故障で何回も計算が停止したが、
本日16日に完了(検証計算も含む)しました。実の計算時間は約191日でした。
以下に10兆桁手前100桁を示す。
9544408882 6291921295 9268257225 1615742394
7483010753 9804871001 5982157822 2070871138 6966940952 1989228675 :
10,000,000,000,000
※詳細は後日報告します。
1.円周率とは
円周÷直径、円周とは一定点から等距離にある点の集合。
πの語源はギリシア語の周りを意味するπεριφερειαの頭文字をとったと思われる???
円周率は現実的に考えれば、物理学の世界でも20桁(3.14159265358979323846)もあれば足ります。
円周率は無理数であり、かつ、超越数である事から小数点以下の値は無限に続く事になります。
2.円周率の計算式
円周率をパソコン等で計算する代表的な公式を以下に示します。
下表の比率はチュドノフスキーの公式の計算時間を1とした時の、その公式の計算時間の比率を示す。
| 公式名 |
公式 |
備考 |
比率 |
| チュドノフスキー(Chudnovsky) |
 |
nが一つ進む毎に約14桁精度が上がる |
- |
| ラマヌジャン(Ramanujan) |
 |
nが一つ進む毎に約8桁精度が上がる |
1.60 |
| ガウス・ルジャンドル(Gauss-Legendre) |

として、
以下の反復式をAとBの差が
所用桁以上になるまで計算する。





所要桁になったら円周率は

|
繰り返す毎に精度が2倍に上がる |
2.45 |
| ボールウェイン(Bolwein)の4次式 |

として、
以下の反復式を所用桁以上になるまでAとYを計算する。



所要桁になったら円周率は

|
繰り返す毎に精度が4倍に上がる |
3.47 |
| マチン(Machin) |
 |
|
3.96 |
| シュトルマー(stormer) |
 |
|
3.96 |
3.1桁目から連続した桁数の記録
| 方法 |
氏名他 |
計算桁数 |
計算時間 |
計算年月 |
備考 |
| 手計算 |
Shanks |
527桁(707桁) |
生涯? |
1874年 |
|
| スーパコンピュータ |
高橋さん |
2兆5769億桁 |
29時間(検証:44.5時間) |
2009年4月 |
|
| パソコン |
Alexander J. Yeeと私 |
5兆桁 |
90日(検証:64+66時間) |
2010年8月 |
|
| 暗唱記録 |
原口さん |
10万1031桁 |
24時間? |
2010年6月 |
|
4.円周率小数点以下5兆桁の計算に関して
計算開始は2010年5月4日、終了は8月3日です。主計算に使用した公式はchudnovskyの公式で計算時間は約90日
検証計算に使用した公式はPlouffe及びBellardの公式で、計算時間はそれぞれ66時間、64時間です。
(検証方法は10進5兆桁に相当する16進約4.1兆桁の手前32桁を主計算と検証計算の結果で一致を確認)
【10進1兆桁の手前100桁】
2962457053 9070959679 6673211870 6342459769 2128529850 2976735807
0882130902 2460461146 5810642210 6680122702 : 1,000,000,000,000
【10進2兆桁の手前100桁】
9354516713 6069123212 1286195062 3408400370 1793492657 8386341797
9368318191 5708299469 1313121384 3887908330 : 2,000,000,000,000
【10進3兆桁の手前100桁】
5628334110 5221005309 8638608325 4364661745 5833914321 9150024270
6285788691 0228572752 8179710957 7137931530 : 3,000,000,000,000
【10進4兆桁の手前100桁】
5209957313 0955102183 1080456596 1489168093 0578494464 3638467628
3610607856 5071920145 5255995193 8577295739 : 4,000,000,000,000
【10進5兆桁の手前100桁】
2597691971 6538537682 7963082950 0909387733 3987211875 6399906735
0873400641 7497120374 4023826421 9484283852 : 5,000,000,000,000
【5兆桁の0から9の出現頻度】
| 0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
χ2乗 |
| 499,998,976,328 |
499,999,966,055 |
500,000,705,108 |
500,000,151,332 |
500,000,268,680 |
499,999,494,448 |
499,998,936,471 |
500,000,004,756 |
500,001,218,003 |
500,000,278,819 |
9.18 |
【5兆桁の中から13桁同じ数字が並ぶ所は4ヶ所】
8が2,164,164,669,332桁から
0が3,186,699,229,890桁から
0が3,675,091,769,442桁から
1が3,907,688,331,257桁から
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