Dùng điện toán đám mây, một nhân viên Google Cloud tính toán được 100.000 tỷ chữ số đầu tiên của số Pi

Sử dụng dịch vụ đám mây của công ty, một nhân viên Google Cloud, nhà phát triển Emma Haruka Iwao đã tính toán được 100.000 tỷ chữ số đầu tiên của số Pi, biến cô trở thành người đầu tiên từng biết đến số có đơn vị hàng trăm nghìn tỷ. Google hiện đang làm việc với tổ chức Kỷ lục Thế giới Guinness để chính thức xác nhận thành tích của cô.

Đây là lần thứ hai Iwao đạt được một cột mốc như vậy – năm 2019, cô đã từng lập kỷ lục khi tính toán được 31,4 nghìn tỷ chữ số đầu tiên của số Pi. Cô cho biết: "Số Pi là niềm đam mê của tôi kể từ khi còn nhỏ", và nhớ lại về việc sử dụng một chương trình có tên gọi Super Pi khi mới 10 tuổi để tính toán khoảng 1 triệu chữ số của hằng số huyền thoại này.

Số Pi, hằng số cho biết tỷ lệ giữa chu vi của hình tròn với đường kính của nó, không thể biểu diễn chính xác dưới dạng phân số, vì vậy có thể tính toán và biểu diễn nó dưới dạng một dãy số dài tùy ý. Việc tính toán các dãy số dài của số Pi từ lâu đã là một thách thức đối với các nhà toán học và các nhà khoa học máy tính nghiệp dư cũng như chuyên nghiệp.

Iwao cho biết, bước nhảy vọt đáng kể từ năm 2019 đến nay là do tăng khả năng xử lý cho dịch vụ Compute Engine của Google, bao gồm bộ xử lý nhanh hơn, lưu trữ dữ liệu nhanh hơn và tăng năng lực mạng để đồng bộ phần cứng với việc tính toán.

"Đó là bước tiến mà tôi hy vọng sẽ làm mọi người hào hứng về đám mây và khuyến khích họ sử dụng đám mây cho các chương trình của họ." Iwao cho biết.

Google hiện đang phát hành bản demo của chương trình này – được đăng tải trên GitHub – để bất kỳ ai cũng có thể tính toán được một lượng nhỏ dãy số Pi trên đám mây của mình.

Nhà phát triển Emma Haruka Iwao của Google Cloud

Google không cho biết chi phí của việc tính toán này, nhưng tiết lộ chương trình đã sử dụng 128 bộ xử lý ảo cùng 864 GB bộ nhớ và chạy trong 157 ngày. Tổng cộng chương trình đã ngốn đến 82.000 TB dữ liệu – dung lượng tương đương với việc lưu trữ các bộ phim HD có thời lượng 2.598 năm. Iwao cũng sử dụng một chương trình miễn phí có tên y-cruncher và làm việc với người sáng tạo phần mềm này, Alexander J. Yee, để xác thực kết quả tính toán.

Để xác minh được kết quả này, Iwao sử dụng một thuật toán để tạo ra một đoạn các chữ số của số Pi mà không cần biết các chữ số đứng trước nó. Bằng thuật toán này, Iwao có thể xác thực một số chữ số cuối trong phép tính của mình là chính xác, nghĩa là gần như các chữ số đứng trước nó cũng chính xác. Iwao cũng so sánh các chữ số đầu tiên với kết quả tính toán của những người khác.

Hiện kết quả tính toán của Iwao cũng đã được lưu trên đám mây – do vậy bất cứ ai cũng có thể tải xuống toàn bộ 100.000 tỷ chữ số hoặc sử dụng một giao diện lập trình để xem được các chữ số cụ thể trong phép tính. Trong khi các nhà khoa học và các kỹ sư thường không cần đến 100.000 tỷ chữ số đầu tiên của số Pi cho các phép tính chính xác của mình, Iwao cho biết mọi người quan tâm đến việc phân bố các chữ số khác nhau trong hằng số này.

Iwao cũng hy vọng dự án giúp mọi người nhận ra được sức mạnh của điện toán đám mây đối với khoa học nói chung. Và cô tưởng tượng rằng khi công nghệ này tiếp tục được cải thiện, đây sẽ không phải lần cuối cô tính toán được chữ số Pi với độ dài ấn tượng như vậy.

GenK