Alkulukujen määrästä

Alkulukujen määrää välillä 2 --> N voidaan arvioida kaavalla

N
(1) al(N) = -----
ln(N)

Tämän kaavan antama ennuste on kuitenkin hidas ja se heittää 4x10^9 (=4 miljrd) kohalla vielä noin 5%.

Tehdään kaavaan (1) lisäys:

N
-----
N ln(N)
(2) al(N) = ----- -----------
ln(N) N
ln(-----)
ln(N)

(Siis lisätermissä kaavan (1) antamaa ennustetta sovelletaan itseensä.)

Tarkistuslaskenta antaa seuraavan taulukon. Siinä ensimmäinen sarake ilmoittaa mihin asti laskenta suorutetaan (N=2^n). Toisessa sarakkeessa on alkulukujen todellinen määrä välillä 2 --> N. Kolmannessa on kaavan (1) antama ennuste (=todellinen määrä/ennustettu määrä). Neljäs on kaavan (2) antaman ennusteen tarkkuus

alkulukujen kaavan (1) kaavan (2)
n todel. määrä ennuste ennuste
-----------------------------------------------
12 564 1.1453 0.9862
16 6542 1.1071 0.9928
20 82025 1.0844 0.9958
24 1077871 1.0688 0.9967
28 14630843 1.0578 0.9972
4 mrd 189961182 1.0500 0.9975

(Viimeinen rivi n-sarakkeessa tarkoittaa että laskenta on suoritettu N=4 miljrd saakka.) Kaava (2) on huomattavasti tarkempi jo pienillä N:n arvoilla. Lisäksi kaava (2) --> kaava (1) kun N lähestyy ääretöntä.

Seuraavassa alp(N) on alkulukuparien määrä välillä 3-->N, ja al(N) alkulukujen määrä samalla välillä. Seuraava on pelkkä arvaus

al(N)
(3) alp(N) = ---------
ln(al(N))

Tälle saadaan tarkkuusarvio:

alkuluku- kaavan (3) oikea määrä/
parien ennustama ennustettu
n todel. määrä määrä määrä
------------------------------------------------
12 107 89 1.202
16 860 744 1.155
20 8535 7249 1.177
24 92246 77598 1.189
28 1056281 886791 1.191
4 mrd 11944438 9965297 1.198

Kaava (3) antaa tuloksia jotka ovat sinne päin, mutta suunta näyttää olevan, että se koko ajan pikku hiljaa huononee. (Jos se kerrottaisiin luvulla 1.2, niin saataisiin varsin tarkka ennuste alkulukuparien määrälle 4 miljrd saakka.) Kaavan (3) ennustamaa määrää laskettaessa on käytetty ensimmäisen taulukon saraketta 'alkulukujen todellinen määrä', mutta koska se on hyvin lähellä kaavan (2) antamaa ennustetta, voitaisiin siinä käyttää myös kaavaa (2).
0267
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset

Vanhimmat

Ei vielä vastauksia

Aloittaja odottaa vastauksia. Kerro oma näkemyksesi ensimmäisenä.

Kommentoi aloitusta


kurjenpolvi kirjoitti:

Alkulukujen määrää välillä 2 --> N voidaan arvioida kaavalla

N
(1) al(N) = -----
ln(N)

Tämän kaavan antama ennuste on kuitenkin hidas ja se heittää 4x10^9 (=4 miljrd) kohalla vielä noin 5%.

Tehdään kaavaan (1) lisäys:

N
-----
N ln(N)
(2) al(N) = ----- -----------
ln(N) N
ln(-----)
ln(N)

(Siis lisätermissä kaavan (1) antamaa ennustetta sovelletaan itseensä.)

Tarkistuslaskenta antaa seuraavan taulukon. Siinä ensimmäinen sarake ilmoittaa mihin asti laskenta suorutetaan (N=2^n). Toisessa sarakkeessa on alkulukujen todellinen määrä välillä 2 --> N. Kolmannessa on kaavan (1) antama ennuste (=todellinen määrä/ennustettu määrä). Neljäs on kaavan (2) antaman ennusteen tarkkuus

alkulukujen kaavan (1) kaavan (2)
n todel. määrä ennuste ennuste
-----------------------------------------------
12 564 1.1453 0.9862
16 6542 1.1071 0.9928
20 82025 1.0844 0.9958
24 1077871 1.0688 0.9967
28 14630843 1.0578 0.9972
4 mrd 189961182 1.0500 0.9975

(Viimeinen rivi n-sarakkeessa tarkoittaa että laskenta on suoritettu N=4 miljrd saakka.) Kaava (2) on huomattavasti tarkempi jo pienillä N:n arvoilla. Lisäksi kaava (2) --> kaava (1) kun N lähestyy ääretöntä.

Seuraavassa alp(N) on alkulukuparien määrä välillä 3-->N, ja al(N) alkulukujen määrä samalla välillä. Seuraava on pelkkä arvaus

al(N)
(3) alp(N) = ---------
ln(al(N))

Tälle saadaan tarkkuusarvio:

alkuluku- kaavan (3) oikea määrä/
parien ennustama ennustettu
n todel. määrä määrä määrä
------------------------------------------------
12 107 89 1.202
16 860 744 1.155
20 8535 7249 1.177
24 92246 77598 1.189
28 1056281 886791 1.191
4 mrd 11944438 9965297 1.198

Kaava (3) antaa tuloksia jotka ovat sinne päin, mutta suunta näyttää olevan, että se koko ajan pikku hiljaa huononee. (Jos se kerrottaisiin luvulla 1.2, niin saataisiin varsin tarkka ennuste alkulukuparien määrälle 4 miljrd saakka.) Kaavan (3) ennustamaa määrää laskettaessa on käytetty ensimmäisen taulukon saraketta 'alkulukujen todellinen määrä', mutta koska se on hyvin lähellä kaavan (2) antamaa ennustetta, voitaisiin siinä käyttää myös kaavaa (2).

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu