2019年8月11日 式と計算 式と計算 円周率\( \pi \)は、一番身近な無理数であり、人を惹きつける定数である。古代バビロニアより研究が行われている円周率について、歴史や有名な実験についてまとめておきます。 ①円周率の定義 ②円周率の歴史 ③円周率の実験 ④円周率の日 まずは、円周率の定義について、抑えておきます。 円周率の定義 円周の直径に対する割合を円周率という。 この定義は中学校1年生の教科書『未来へひろがる数学1』(啓林館)から抜粋したものであり、円周率はギリシャ文字の \(~\pi~\) で表されます。 \(~\pi~\) の値は \begin{equation} \pi=3. 141592653589793238462643383279 \cdots \end{equation} であり、小数点以下が永遠に続く無理数です。そのため、古代バビロニアより円周率の正確な値を求めようと人々が努力してきました。 (円周率30ケタの語呂についてはコチラ→ 有名な無理数の近似値とその語呂合わせ ) 年 出来事 ケタ B. C. 2000年頃 古代バビロニアで、 \pi=\displaystyle 3\frac{1}{8}=3. 125 として計算していた。 1ケタ 1650頃 古代エジプトで、正八角形と円を重ねることにより、 \pi=\displaystyle \frac{256}{81}\fallingdotseq 3. 16 を得た。 3世紀頃 アルキメデスは正96角形を使って、 \displaystyle 3+\frac{10}{71}<\pi<3+\frac{10}{70} (近似値で、 \(~3. 円周率13兆桁から特定の数列を検索するプログラムを作りました - Qiita. 1408< \pi <3. 1428~\) となり、初めて \(~3. 14~\) まで求まった。) 2ケタ 450頃 中国の祖冲之(そちゅうし)が連分数を使って、 \pi=\displaystyle \frac{355}{133}\fallingdotseq 3.
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println (( double) cnt / (( double) ns * ( double) ns) * 4 D);}} モンテカルロ法の結果 100 10000 1000000 100000000 400000000(参考) 一回目 3. 16 3. 1396 3. 139172 3. 14166432 3. 14149576 二回目 3. 2 3. 1472 3. 1426 3. 14173924 3. 1414574 三回目 3. 08 3. 1436 3. 142624 3. 14167628 3. 1415464 結果(中央値) 全体の結果 100(10^2) 10000(100^2) 1000000(1000^2) 100000000(10000^2) 400000000(参考)(20000^2) モンテカルロ法 対抗馬(グリッド) 2. 92 3. 1156 3. 139156 3. 141361 3. 14147708 理想値 3. 1415926535 誤差率(モンテ)[%] 0. 568 0. 064 0. 032 0. モンテカルロ法による円周率計算の精度 - Qiita. 003 -0. 003 誤差率(グリッド)[%] -7. 054 -0. 827 -0. 078 -0. 007 -0. 004 (私の環境では100000000辺りからパソコンが重くなりました。) 試行回数が少ないうちは、やはりモンテカルロ法の方が精度良く求まっているといえるでしょう。しかし、100000000辺りから精度の伸びが落ち始めていて、これぐらいが擬似乱数では関の山と言えるでしょうか。 総攻撃よりランダムな攻撃の方がいい時もある! 使う擬似乱数の精度に依りますが、乱数を使用するのも一興ですね。でも、限界もあるので、とにかく完全に精度良く求めたいなら、他の方法もあります、というところです。 Why not register and get more from Qiita? We will deliver articles that match you By following users and tags, you can catch up information on technical fields that you are interested in as a whole you can read useful information later efficiently By "stocking" the articles you like, you can search right away Sign up Login
14159265358979323846264338327950288\cdots$$ 3. スパコンと円周率の話 · GitHub. 14から見ていくと、いろんな数字がランダムに並んでいますが、\(0\)がなかなか現れません。 そして、ようやく小数点32桁目で登場します。 これは他の数字に対して、圧倒的に遅いですね。 何か意味があるのでしょうか?それとも偶然でしょうか? 円周率\(\pi\)の面白いこと④:\(\pi\)は約4000年前から使われていた 円周率の歴史はものすごく長いです。 世界で初めて円周率の研究が始まったのでは、今から約4000年前、紀元前2000年頃でした。 その当時、文明が発達していた古代バビロニアのバビロニア人とエジプト人が、建造物を建てる際、円の円周の長さを知る必要があったため円周率という概念を考え出したと言われています。 彼らは円の直径に\(3\)を掛けることで、円周の長さを求めていました。 $$\text{円周の長さ} = \text{円の直径} \times 3$$ つまり、彼らは円周率を\(3\)として計算していたのですね。 おそらく、何の数学的根拠もなく\(\pi=3\)としていたのでしょうが、それにしては正確な値を見つけていたのですね。 そして、少し時代が経過すると、さらに精度がよくなります。彼らは、 $$\pi = 3\frac{1}{8} = 3. 125$$ を使い始めます。 正しい円周率の値が、\(\pi=3. 141592\cdots\)ですので、かなり正確な値へ近づいてきましたね。 その後も円周率のより正確な値を求めて、数々の研究が行われてきました。 現在では、円周率は小数点以下、何兆桁まで分かっていますが、それでも正確な値ではありません。 以下の記事では、「歴史上、円周率がどのように研究されてきたのか?」「コンピュータの無い時代に、どうやってより正確な円周率を目指したのか?」という円周率の歴史について紹介しています。 円周率\(\pi\)の面白いこと⑤:こんな実験で\(\pi\)を求めることができるの?
どんな大きさの円も,円周と直径の間には一定の関係があります。円周率は,その関係を表したもので,円周÷直径で求めることができます。また,円周率は,3. 14159265358979323846…のようにどこまでも続く終わりのない数です。 この円周率を調べるには,まず,直径が大きくなると円周も大きくなるという直径と円周の依存関係に着目します。そして,下の図のように,円に内接する正六角形と外接する正方形から,円周は直径のおよそ何倍にあたるのかの見当をつけさせます。 内接する正六角形の周りの長さ<円周<外接する正方形の周りの長さ ↓ 直径×3<円周<直径×4 このことから,円周は直径の3倍よりも大きく,4倍よりも小さいことがわかります。 次に,切り取り教具(円周測定マシーン)を使って円周の長さを測り,直径との関係で円周率を求めさせます。この操作をふまえてから,円周率として,ふつう3. 14を使うことを知らせます。 円周率については,コラムに次のように紹介しています。 円の面積
24-27, ニュートンプレス. ・「江戸の数学」, <2017年3月14日アクセス ・「πの歴史」, <2017年3月14日アクセス ・「πの級数公式」, <2017年3月14日アクセス ・「円周率 コンピュータ計算の記録」, <2017年3月14日アクセス ・「Wikipedia 円周率の歴史」, <2017年3月14日アクセス ・「なぜ世界には円周率の日が3つあるのか?」, <2017年3月14日アクセス
はじめに 2019年3月14日、Googleが円周率を31兆桁計算したと発表しました。このニュースを聞いて僕は「GoogleがノードまたぎFFTをやったのか!」と大変驚き、「円周率の計算には高度な技術が必要」みたいなことをつぶやきました。しかしその後、実際にはシングルノードで動作する円周率計算プログラム「y-cruncher」を無改造で使っていることを知り、「高度な技術が必要だとつぶやいたが、それは撤回」とつぶやきました。円周率の計算そのもののプログラムを開発していなかったとは言え、これだけマッシブにディスクアクセスのある計算を長時間安定実行するのは難しく、その意味においてこの挑戦は非自明なものだったのですが、まるでその運用技術のことまで否定したかのような書き方になってしまい、さらにそれが実際に計算を実行された方の目にもとまったようで、大変申し訳なく思っています。 このエントリでは、なぜ僕が「GoogleがノードまたぎFFT!?
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