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¿Sabemos realmente la confiabilidad de PrimeQ [n] (para $n > 10 ^ {16} $)?

El algoritmo de Mathematica utiliza para sus PrimeQ función se describe en MathWorld. La página web dice PrimeQ utiliza, "las múltiples Rabin-Miller de la prueba en las bases 2 y 3 combinado con un Lucas pseudoprime prueba". También dice:

"A partir de 1997, este procedimiento es conocido por ser correcta para todos $n<10^{16}$, pero no hay contraejemplos son conocidos y si existe alguna, que se espera que ocurren con probabilidad muy pequeña (es decir, mucho a menos que la probabilidad de un error de hardware en un equipo que realiza de la prueba)."

Más detalles sobre el algoritmo se dan en Un Curso Computacional de la Teoría de los números por David Bressoud. Ese libro dice que hay 52,593 enteros menos de $10^{16}$ que son 2 - y 3 - fuerte pseudoprimes. También sugiere Lucas pseudoprimes menos de $10^{16}$ son raros. La teoría de números es una muy rigurosa campo. Tiene un trabajo riguroso ha hecho para justificar la afirmación anterior de que, si un PrimeQ contraejemplos existen, se espera que ocurren con probabilidad muy pequeña. Todo lo que puedo encontrar, hasta ahora, es una extrapolación de la tendencia for ($n<10^{16}$), y que es muy de la mano-ondulado argumento.

Además de eso, soy consciente de ningún esfuerzo para extender la fuerza bruta de las pruebas de más de $10^{16}$. Con la ley de Moore y 15 años de trabajo, un progreso considerable que se podría haber hecho de esa manera.

15voto

Adam Kahtava Puntos 383

Yo y otros hemos demostrado que no hay ningún BPSW pseudoprimes debajo de $2 ^ {64} $. Esto se basa en la obra de Jan Feitsma alrededor de 2009. En particular esto significa que, salvo errores de programación, PrimeQ es correcto para todos los valores por debajo de $1.844\cdot10^{19}.$

3voto

Robert Baillie Puntos 21

Respecto a la pregunta original: ¿es necesariamente el caso de que Lucas pseudoprimes menos de 1E16 son raros. El punto es que, si usted hace una lista de psp base 2 y una lista de Lucas psp, entonces las dos listas que se han observado muy poca, si alguna, se superponen.

Como para las probabilidades: En el de Miller-Rabin prueba, si n es compuesto, entonces 3/4 de las bases son los testigos de la compositeness de n.

Para el fuerte de Lucas de la prueba, la correspondiente probabilidad (de medición (P,Q) pares), es 11/15; véase F. Arnault, "El Rabin-Monier Teorema de Lucas Pseudoprimes". Las matemáticas de la Computación 66 (218) (abril, 1997), pp 869-881.

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