我的学习群里全是真大佬 第92章

李东打开电脑。

他果断抛弃了之前那个效率低下的Python脚本,打开了C++的集成开发环境(IDE)。

要跑黎曼Zeta函数的非平凡零点验证,必须上底层语言,同时要用GMP和MPFR库来保证计算精度。

0.3的基础属性直接拉满,配上【代码直觉(基础版)】

他觉得自己现在强的可怕……

“噼里啪啦……噼里啪啦……”

戴着降噪耳机的秦飞被身旁李东的动作给吸引了。

他微微偏过头,瞥了一眼。

“ThinkBook?”

秦飞在心里暗暗摇了摇头。

“买个主打轻薄商务的轻薄本用来敲代码?这散热压得住吗?这同学怕是被割韭菜了吧……”

带着一丝懂行人的优越感,秦飞又看向了李东的电脑屏幕,然后就愣了一下。

void RiemannSiegelZ (...)

mpfr_t theta_t;

“嗯?”

秦飞眉头微挑。

“用C++写黎曼-西格尔公式?这小子在跑黎曼Zeta函数的非平凡零点验证?”

秦飞心里多少有些意外,在高铁上居然遇到了同专业的学生?

不过他还是带着上位者的心态在看李东的代码。

因为在他们北理工的高性能计算实验室里,这种项目实在是太常见了。

计算机算力发展到今天,用经典的数学难题,比如计算圆周率百亿位呀、大素数筛法这些来作为Benchmark(基准测试),去检验一套底层算法的优化程度,是他们这帮HPC方向学生的家常便饭。

而且,秦飞前段时间为了准备考研复试和毕业设计的开题,自己也手搓过一套验证黎曼零点的程序。

“想法倒是不错,用这个来练手。”

秦飞摇了摇头,看着那台笔记本电脑,在心里暗暗吐槽。

“不过,就凭这台被割韭菜的轻薄本,你这算法能跑到什么级别?”

“十万级?还是百万级?”

“估计跑到一百万个零点,这内存分配的碎片和CPU的温度,就能把这台机子直接干蓝屏吧。”

秦飞心中笃定。

因为他自己当时做这个项目的时候,可是动用了学校实验室的高性能服务器集群。

通过极其严苛的多线程并发控制和CPU三级缓存的命中率优化,他硬生生将零点计算推到了上亿级的恐怖规模!

他甚至觉得,如果当时自己再把内存指针的回收机制打磨一下,摸到十亿级的门槛也不是不可能。

“还是太业余了呀……”

秦飞有些好为人师的摇了摇头,索性也不看风景了,就这么饶有兴致的盯着李东的屏幕,权当是在旅途中找点乐子了。

此时,李东也没注意旁边有个高手在,他只优化自己的算法。

秦飞看着,先是暗自点头。

“嗯,不错。”

“知道抛弃原始的欧拉乘积公式,直接上Riemann-Siegel formula。”

“主和项的循环写得很规范,余项展开的泰勒截断也算合理。”

“时间复杂度标准的 O (t^(1/2)),对于一个普通学生来说,这代码底子算得上扎实了。”

秦飞在心里给出了一个“中规中矩”的评价。

然而,就在秦飞以为李东接下来会顺理成章的去写多线程加速代码时。

李东却突然停了下来。

然后就按下了退格键,竟然把刚刚写好的,那段堪称教科书般标准的黎曼-西格尔主和项循环计算代码……

删掉了一大半!

秦飞愣了一下。

“他干嘛?写错撤回了?”

但接下来李东敲出的代码,却让秦飞彻底看迷糊了。

李东没有去纠结如何加快单次计算的速度。

他有【代码直觉】还有《黎曼绝笔》里的那种降维数学思维,他现在已经可以初步找到通往现代计算机底层逻辑的完美桥梁了。

他在代码顶部,重新引入了一个名为< fftw3.h >的头文件。

这是著名的快速傅里叶变换(FFT)开源库。

然后又在代码中定义一个密集的评估网格。

void MultiPointEvaluation_Grid (...)

他将需要逐个点代入t值去硬算的黎曼Zeta函数,通过构建局部多项式,强行转化为了在网格点上的泰勒级数展开。

紧接着,李东调用了FFT算法,让这些多项式在频域内进行高速相乘。

秦飞已经把降噪耳取了下来,眼睛看着李东的电脑屏幕,呼吸都变得有些急促了。

“等等……这特么是在干什么?”

秦飞想用自己学过的知识去去解析这套代码背后的逻辑。

“算黎曼Zeta函数,你引个快速傅里叶变换(FFT)进来干嘛?这两者八竿子打不着啊!”

“还有这个多点求值矩阵?他把泰勒展开放在网格上……”

突然,他好像想到了什么

“他……他不是在算单点!他是在利用FFT的高效卷积特性,把一个大区间内的所有零点求值,强行打包成了一个并行的多项式运算?”

“用多点求值去分摊黎曼-西格尔公式主和项那恐怖的计算开销?”

这其实就是黎曼写在手稿里,没未被后世学界发现的零点计算的思路。

比后来公开的Odlyzko–Schonhage算法早了近一个半世纪,甚至在数学底层上,把后者的时间复杂度又往下压了整整一个维度。

但秦飞不可能知道啊!

在他的认知里,黎曼-西格尔公式带来的 O (t^(1/2))复杂度,就是单零点计算的理论下限。

哪怕是学界最快的OS算法,也只是工程化的极限优化,根本不可能跳出这个数学框架。

而现在,眼前这个家伙,他到底在干什么?是想要推翻整个计算架构吗?

“这怎么可能?!”

秦飞感觉他疯了。

“把主和项展开成矩阵运算,理论上虽然能降低平均复杂度,但误差怎么控制?你这么搞,浮点数的截断误差绝对会呈指数级爆炸的!”

然而,还没等秦飞在心里反驳完。

李东继续在多点求值的网格间,穿插了几段带限函数的插值滤波代码,完美的将积分路径的截断误差死死的锁在了一个极小的数学边界内!

每一行指针的游走,每一次内存的复用,都用的很优雅。

“不对……就算是 OS算法,也不可能用这么少的代码、这么低的内存开销实现!”

“他这个插值逻辑,根本不是现代数值分析的思路……这到底是哪来的算法?!”

秦飞彻底看呆了。

虽然他认识那些 C++的语法,但组合在一起的算法逻辑,他已经完全跟不上了。

“他不会是在瞎写吧?”

“这样写……真的可以跑通吗?”

秦飞陷入了深深的自我怀疑中。

第97章 我自己想的

李东从上车没多久就开始敲代码,现在已经硬生生敲了四个多小时了。

对于一个“初学者”来说,要把黎曼的降维算法完美的嵌套进C++的底层内存管理中,还要调用FFT库进行多点求值,确实非常的消耗脑力。

“啪!”

李东敲下了最后一行代码的回车键,然后伸了一个懒腰。

他又从头到尾仔细检查了一遍内存指针的释放和边界条件的设定。

“没问题,完美。”

然后深吸了一口气,轻轻的点了下“Run”键。

屏幕上的黑色控制台窗口瞬间弹出。

首行赫然显示着初始搜索参数:【Target Interval: t∈[10^20, 10^20 + 1.5×10^6]】

紧接着,一行行绿色的数字倾泻而下。

10,000...

100,000...

1,000,000...

每跳一次计数,都代表着成百上千个黎曼Zeta函数的非平凡零点被捕捉验证,累计数量飞速攀升。

李东看着屏幕也不由的有些激动。

“跑得通!真的跑得通!”

而且因为算法的时间复杂度从黎曼-西格尔公式的O(t^(1/2)),直接降到了比Odlyzko–Schonhage算法的O(t^(1/3+ε))还要低的量级,再加上优雅的内存复用机制,这台轻薄本根本没有出现之前那种卡死蓝屏的情况。

“我的思路是对的!黎曼的算法真的可以代入……”

就在李东看着屏幕的时候,他并没有注意到,被他扔在小桌板一角的手机屏幕,突然亮了一下。

微信“青龙学习小组”的界面后台。

在李东头像旁边的那个【群主(实习)】的头衔里。

“(实习)”这两个字,正在一点一点的变淡。

群里……

【约翰?冯?诺依曼】:快了。

【阿尔伯特?爱因斯坦】:高三阁下那位愚蠢的侄子,看来也没蠢到家。

【尼尔斯?玻尔】:阿尔伯特,别转移话题,你我之间,总得有一个是对的,有一个是错的。

【德米特里?伊万诺维奇?门捷列夫】[戴墨镜吃瓜]。

【艾萨克?牛顿】:你们到底在说什么?

然而,这几条消息仅仅在屏幕上停留了不到三秒钟。

就消失不见了。

而这一切,李东毫无察觉。

高铁在华北平原上行驶着,三个小时过去了。

令人称奇的是,这台主打商务办公的ThinkBook轻薄本,在长达三个小时的高强度极限运算下,键盘表面有些发烫,但完全没有要宕机的迹象。

李东写的这套算法,太干净了!它没有产生任何多余的内存碎片,内存复用机制极其高效,几乎没有浪费内存带宽,也没有给CPU带来额外的调度负担。