Charity Engine - «планетарный суперкомпьютер». Что это за «сила» такая?

На днях пара математиков смогла решить головоломку, в которой задействовано загадочное число -  42. Помог им в этом «планетарный суперкомпьютер» или Charity Engine  - инициатива, которая охватывает весь земной шар, используя остаточную вычислительную мощность более 500 000 домашних ПК.

В 1979 году английский писатель Дуглас Адамс в своей фантастической книге «Автостопом по Галактике» дал ответ на «Самый Главный Вопрос Жизни, Вселенной и Вообще», который должен был решить все проблемы разумных рас. Для тех, кто не в курсе: по сюжету семь с половиной миллионов лет сверхмощный компьютер искал ответ на задачу и получил его, выдав цифру... 42.

А в реально мире на протяжении 65 лет математики по всему миру пытались решить своеобразную головоломку и найти три числа, сумма которых в кубе составила бы 42. И, кажется, им, наконец, это удалось.

charityengine.com

О решении этой тупиковой головоломки, представляющей из себя диофантово уравнение, вы узнаете в конце статьи, а пока поговорим о «планетарном суперкомпьютере».

Что это за силища такая?

Charity Engine основан на «добровольных вычислениях» и  состоит из многих тысяч домашних персональных компьютеров, связанных воедино при помощи технологий распределенных вычислений.

Принцип заключается в том, чтобы выполнять огромные, дорогостоящие вычислительные работы и разбивать их на тысячи маленьких кусочков, каждый из которых достаточно прост, чтобы домашний ПК мог работать в качестве фоновой задачи. Как только компьютер завершил свою часть головоломки, он отправляет обратно правильный ответ и зарабатывает деньги на благотворительность  и на «призовой фонд» себе. 

Сетка сдается в аренду как гигантский суперкомпьютер. Вся прибыль делится 33:33:33 между компанией основашей Charity Engine, благотворительными организациями и «призовым фондом». Charity Engine, как правило, добавляет менее 10 центов в день к энергозатратам ПК и может принести до 10 долларов на благотворительность  и призы - на каждый 1 доллар потребленного электричества.

На сайте компании сказано, что «это самый эффективный способ пожертвовать на благотворительность из когда-либо изобретенных».

Приложение для ПК

На деле, Charity Engine - это бесплатное приложение для ПК, основанное на программном обеспечении BOINC Университета Беркли под управлением The Worldwide Computer Company Limited. Проект работает, продавая запасные домашние вычислительные мощности университетам и корпорациям, затем распределяя прибыль между восемью партнерскими благотворительными организациями и периодическими розыгрышами денежных призов для пользователей – теми,  кто запускает программное обеспечение Charity Engine BOINC на своих домашних компьютерах.

Компания была основана бывшим журналистом Марком МакЭндрю, который писал научно-фантастический роман с похожей организацией процесса вычиселений. От идеи книги он отказался в пользу создания сети в реальной жизни с помощью профессора Дэвида Андерсона из Калифорнийского университета в Беркли.  BOINC – его детище. Компания была зарегистрирована в 2008 году, но не начинала работать до 2011 года.

Компания получила 70 000 евро инновационного финансирования. В августе 2014 года проект Rosetta @ home сообщил, что Charity Engine предоставил более 125 000 новых компьютеров в свою сеть.

В январе 2017 года Charity Engine был отмечен как значительный вклад в решение проблем сворачивания белка в статье «Определение структуры белка с использованием данных последовательности метагенома», опубликованной журналом Science.

Ложка дегтя

Поговаривают, что приложение задумывалось для  организации заработка биткоинов на постоянной основе. И хотя криптовалюта существует в своем обособленном мире, эта догадка не кажется такой уж нереальной.

Ну, а теперь обещанная задача и ее решение

Задача звучит следующим образом: может ли любое число от 1 до 100 быть выражено как сумма трех кубов?

Если записать формулу 1954 года, то получится следующее: х³ + y³ + z³ = K.

K в данном случае — любое число от 1 до 100. Соответственно, нужно было определить все три неизвестные переменные для каждого числа K в этом промежутке.

В последующие десятилетия были найдены решения для простых чисел. В 2000 году математик Ноам Элкис из Гарвардского университета опубликовал алгоритм, который помог найти более сложные. К 2019 году нерешенными остались только два самых сложных числа: 33 и 42.

Математик Эндрю Букер с канала Numberphile опубликовал решение задачи для числа 33, написав собственный алгоритм. Для этого ему понадобился мощный суперкомпьютер Университета Advanced Computing Research Center, а решение удалось получить всего за три недели при помощи сети Charity Engine.

Итак : 42.

Суммарно вычисления заняли свыше миллиона часов, но ответ все-таки был найден:

X = -80538738812075974

Y = 80435758145817515

Z = 12602123297335631

Таким образом, полное уравнение выглядит следующим образом:

(-80538738812075974)³ + 80435758145817515³ + 12602123297335631³ = 42.