ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Евгений Залегин / Запись

ЧИСЛО PI - УЛУЧШЕНИЕ ФОРМУЛЫ ДЖОНА ВАЛЛИСА

ezalegin
21.01.2010
13:57
Еще в 1655 году Джон Валлис вывел формулу в виде произведений дробей, которая в бесконечности дает число Pi. Ее существенный недостаток - крайне медленная сходимость. Математик Г.Александров с минимальными корректировками вывел формулу, повышающую точность вычислений в 100000 раз. Полученная зависимость носит название: формула Валлиса-Александрова.
Ссылка: http://renuar911.narod.ru/WallisAlex.mht
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

21.01.2010 20:52#
putnik
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
> Математик Г.Александров с минимальными корректировками вывел формулу, повышающую точность вычислений в 100000 раз. Полученная зависимость носит название: формула Валлиса-Александрова.

Так эту формулу ещё проверять надо. :-)

Лучше всего на больших знаках после запятой (хотя бы с миллиончик, лучше - с миллиардик).
Рекордное значение на сегодня - 2,7 триллиона (2 триллиона 699 миллиардов 999 миллионов 990 тысяч) десятичных знаков.
Есть с чем сравнить... ;-)
22.01.2010 11:04#
ezalegin
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
Формула Валлиса и ее уточнение - формула Валлиса-Александрова интересны не рекордным поиском триллионов цифр числа ПИ, а красотой структуры. Ведь если посмотреть на эти формулы, то можно увидеть, что достаточно записывать два натуральных рада (оба идут зигзагообразно - от числителя к знаменателю и наоборот). Тут интересная логика: непонятный хаос цифр в числе ПИ образуется из натуральных последовательностей целых чисел. Иными словами, хаос можно создавать из четкой регулярности.
22.01.2010 19:26#
putnik
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
> Формула Валлиса и ее уточнение - формула Валлиса-Александрова интересны не рекордным поиском триллионов цифр числа ПИ, а красотой структуры. Ведь если посмотреть на эти формулы, то можно увидеть, что достаточно записывать два натуральных рада (оба идут зигзагообразно - от числителя к знаменателю и наоборот). Тут интересная логика: непонятный хаос цифр в числе ПИ образуется из натуральных последовательностей целых чисел. Иными словами, хаос можно создавать из четкой регулярности.


Я имел ввиду не установление нового рекорда с помощью новой формулы Валлиса-Александрова.

Предложение было - ПРОВЕРИТЬ результат работы этой новой формулы. Ведь точные значения уже известны вплоть до триллионного знака (для того и приводил прежде ссылку).
Т.е. посчитать с её помощью на обычной персоналке скажем 10 знаков после миллионного (или миллиардного, или стомиллиардного) знака и сверить с верным ответом (правильный ответ можно глянуть например здесь).

Когда формула красива, это конечно хорошо, кто спорит. Только если она дает ошибочный результат, то что толку в этой красоте? ;-)
23.01.2010 19:53#
ezalegin
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
В статье, на которую дана ссылка, дан пример до 9-го знака. Но самое верное - это взять предел. Я проделал это в Maple по команде:

limit(product((2*n)^2/(2*n-1)/(2*n+1),n=1..m-1)*(2*m/(2*m-1)*(2*m/(2*m+1)/4+1)+3/4),m=infinity);

В результате получил ПИ. Можете сами убедиться. Тут уж сомнения просто отпадают! :)
23.01.2010 21:42#
putnik
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
> В результате получил ПИ. Можете сами убедиться.

И каковы значения для ПИ с миллионного по миллион десятый знак после запятой? :-)
24.01.2010 19:37#
ezalegin
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
Вы очень хитро ставите вопрос. Все равно, что спросить: какое расстояние в микронах между Буэнос-Айресом и Урюпинском ? Пока еще нет техники, способной с такой точностью измерять столь огромные расстояния. Так и в случае формулы: с ее помощью даже самые современные компьютеры не способны пока еще вычислить миллион значащих цифр у ПИ. Чтобы по формуле Валлиса-Александрова найти 10 первых верных цифр, мне потребовалось 7 сек. Отсюда можно выявить: сколько лет потребуется, чтобы доползти до миллиона. Для достижения дикой точности даже формула Рамануджана окажется недостаточной. Для этого придуманы принципиально новые алгоритмы.
31.03.2010 07:21#
настроение:
заинтересованный
заинтересованный
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
"Число Pi - Улучшеная формула Джона Валлиса"

Сколько придумано Улучшающих формул а от истины становимся всё дальше.
Прошу прочесть это: "Долгое время в качестве пиближённого значения Pi использовали число 22/7, хотя уже в 5веке в Китаебыло найденопрближения 355/113 = 3,1415929..."... "Ф. Виет вычислил в 1579г. Pi c 9 знаками.Голландский математик Лудольф Ван Цейлен в 1596г. публикует результат своего десятилетнего труда - числа Pi, вычесленное с 32 знаками.
Но все эти уточнения значения числа Pi проводились методами, указанными ещё Архимедом: окружность заменялась многоугольником со всё большим числом сторон (рис1,а).Периметр вписаного многоугольника при этом был меньше длины окружности, а периметр описанного многоугоугольника - больше"... (Стр.136-138. Энциклопедический словарь юного математика. Составитель Савин А. П. Издательство Педагогика 1989г.)
Возможно истинное зачение числа Pi находится в статье "Квадратура круга"? На странице http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9971.html
С уважением, Сергей Дениченко

31.03.2010 20:22#
ezalegin
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
Сколько придумано Улучшающих формул а от истины становимся всё дальше.
Прошу прочесть это: "Долгое время в качестве пиближённого значения Pi использовали число 22/7, хотя уже в 5веке в Китаебыло найденопрближения 355/113 = 3,1415929..."... "Ф. Виет вычислил в 1579г. Pi c 9 знаками.Голландский математик Лудольф Ван Цейлен в 1596г. публикует результат своего десятилетнего труда - числа Pi, вычесленное с 32 знаками.
Но все эти уточнения значения числа Pi проводились методами, указанными ещё Архимедом: окружность заменялась многоугольником со всё большим числом сторон (рис1,а).Периметр вписаного многоугольника при этом был меньше длины окружности, а периметр описанного многоугоугольника - больше"... (Стр.136-138. Энциклопедический словарь юного математика. Составитель Савин А. П. Издательство Педагогика 1989г.)
Возможно истинное зачение числа Pi находится в статье "Квадратура круга"? На странице http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9971.html


Уважаемый Сергей Николаевич. Прежде всего я уважаю Ваш интересный геометрический труд, ибо сам пытался нечто подобное найти, но не получилось. До конца разобраться не хватило терпения, но есть вера, что все у Вас верно.
Теперь по поводу формулы Александрова, основанной на формуле Валлиса.
Тут такая интересная вещь. Число ПИ иррациональное и трансцендентное. Никакой закономерности в последовательности десятеричных цифр не выявлено. Однако Валлис нашел потрясающе красивое выражение, основанное на написании двух простых натуральных рядов. Их может писать и писать сутками любой первоклассник и при этом точность великой константы становится все бОльшей и бОльшей. А.Г. же сохранил это важное свойство, но чуточку добавил однотипный "хвостик". Благодаря последнему точность приближения подскочила на фантастическое число порядков. Он просто показал красоту математики, как это делает художник на холсте. И именно в этой красоте вижу практическую пользу. Для пользы же вычислений - пожалуйста к Рамануджане с его уникальной формулой. В том же ключе - формула братьев Чудновских.
04.04.2010 09:49#
настроение:
заинтересованный
заинтересованный
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса

"Тут такая интересная вещь. Число ПИ иррациональное и трансцендентное."

С иррациональностью согласен -противоречий нет. Насчет транцендентности есть противоречия в представленном в интернете матерьяле. Вроде транцендентность числа Пи не доказана, а "показана на основании соображений" - гласит энциклопедия Брокгауза и Ефрона.

"Однако Валлис нашел потрясающе красивое выражение, основанное на написании двух простых натуральных рядов. Их может писать и писать сутками любой первоклассник и при этом точность великой константы становится все бОльшей и бОльшей. А.Г. же сохранил это важное свойство, но чуточку добавил однотипный "хвостик" "

Из этой цитаты я не понял : это математика или пасьянс ? Если можете, объясните, пожалуйста, я так нуждаюсь в достоверном числе Пи.
04.04.2010 21:19#
ezalegin
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
> ... это математика или пасьянс ? Если можете, объясните, пожалуйста, я так нуждаюсь в достоверном числе Пи.

Очень точное достоверное число дают формулы Рамануджана и Чудновских. Их можно посмотреть (так же как и формулу Валлиса) в http://ru.wikipedia.org/wiki/Pi

Перые две формулы дают точность числа ПИ при n=100 аж до 600 знака!
Вормула Валлиса, к сожалению, одна из самых медленно сходящих. С каждым сомножителем приближенный результат как заяц прыгает то слева, то справа от ПИ, постепенно к нему стремясь и в бесконечности достигает абсолюта. Добавление, которое сделал Александров во много раз ускоряет процесс сближения, хотя дико уступает упомянутым другим моделям вычисления.
17.11.2010 17:23#
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
"Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса"
По методу Архимеда, расчитываются площади вписанного или описаного в окружность, многоугольников.
Что расчитывает - улучшение формулы Джона Валлиса? Объясните "на пальцах", чисто геометрически.
Получается, как Вы говорите чило Pi, но что этот расчёт выражает геометрически, (какую фигуру)?
18.11.2010 02:30#
ezalegin
Число Pi - улучшение формулы Джона Валлиса
>По методу Архимеда, расчитываются площади вписанного или описаного в окружность, многоугольников.
Что расчитывает - улучшение формулы Джона Валлиса? Объясните "на пальцах", чисто геометрически.


Формула Валлиса - это одно из первых полезных произведений (в смысле перемножений) в истории математики (не путать с рядами, где рассмотриваются суммы). Формула уникальна тем, что в ее состав входят две цепочки натуральных чисел. То есть при помощи самых закономерных последовательностей образуется самое таинственное и непредсказуемое число Pi.
В чем недостаток формулы Валлиса? Представим себе горизонтальную прямую, отстоящую от оси ОХ на расстоянии 3,1415926,,, то есть на расстоянии числа Pi. Так вот, по формуле Валлиса сближение происходит змейкой: то выше этой линии, то ниже. Точки как бы прыгают, словно заяц, перескакивая линию Pi, постоянно сближаясь к ней. Нужно сделать несколько тысяч прыжков, чтобы достигнуть более-менее приемлемой точности. Наш современник Александров нашел такой корректировочный прием, благодаря которому прыжки зайца сразу происходят в несколько раз ближе к прямой Pi. И достаточно уже несколько сотен членов произведения, чтобы точность вычисления оказывалась вполне приличной. Важным является то, что корректировочный коэффициент состоит из целых чисел.
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 641

Пользователей
в системе: 2729

Всего записей
и комментариев: 48562

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 18

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия