Но действительно ли продемонстрированное вычисление является проявлением каких-то сверхчеловеческих способностей, как это утверждают победитель и организаторы шоу, или же оно вполне доступно для простого человека?
Для начала нужно выяснить, какое число было задано. Это число было представлено в виде групп цифр размером 100×10 каждая, итого 80 групп на 3 досках. Разглядеть 80000 цифр на экране телевизора невозможно, да и не нужно — ведь нам известно как оно было вычислено:
Здесь и далее:
N — число, из которого извлекается корень;
n — корень;
p — степень корня.
Искомое число можно вычислить, например в python-е (питон умеет работать с большими числами «из коробки», результат получается точный до последней цифры), введя:
print pow(97865891, 9999)
Используя кадры из шоу, где видны читаемые фрагменты заданного числа:
можно убедиться, что было задано именно это число. Ну что же, значит, по крайней мере, тут обмана нет – названный победителем ответ действительно является верным.
Однако найденное число состоит из 79899 цифр, а не 80000, как это заявлял ведущий, к слову, не использовавший никаких намеков типа «примерно» или «около», которые указали бы на приблизительность заявленного числа цифр. Но математика то точная наука! Впрочем, на кадре, где хоть как-то можно разглядеть последний блок цифр, видно, что у него отсутствует одна строка и одна цифра на последней строке, так что все сходится.
Теперь разберемся, как же можно выполнить это задание, если очевидно, что даже прочитать все эти цифры невозможно за отведенные на решение 5 минут. Сам победитель, объясняя свой метод вычисления, говорит, что оперирует какими-то зрительными образами, вообще не считает чисел, и т.д. в стиле Рен-ТВ и ТВ-3, но посмотрим, что по поводу извлечения корней говорит простая школьная математика.
Для вычисления произвольных степеней и корней можно использовать свойства логарифмов понижать порядок действия.
Поскольку мы считаем в десятичной системе, удобно использовать десятичные логарифмы. Для получения конечного результата нужно будет возвести 10 в полученную степень. Получается такая формула вычисления корня:
Из той же школьной математики известна экспоненциальная форма представления числа. В этой форме заданное число выглядит примерно так:
В принципе этого уже достаточно для вычисления – подставив это число в приведенную выше формулу, получаем ответ с нужной точностью. Однако не любой калькулятор может переварить такую степень. Формулу можно слегка оптимизировать – логарифм и степень сокращаются, умножение становиться сложением при выносе за пределы логарифма и формула с подставленными числами будет выглядеть так:
Теперь никаких гигантских степеней, результат – самое большое число, которым приходится оперировать. Видно, что точность результата даже избыточна – 5 девяток в дробной части, значит, точности в 8 первых цифр заданного числа даже много. Получается, что все гигантское число вовсе и не нужно – достаточно знать первые несколько цифр и общее количество цифр в числе. Для 5 первых цифр (2.1034 – округляем по правилам) ответ будет 97865891.2, чего вполне достаточно при знании, что искомый результат является целым числом. После округления до целого получаем верный ответ. На самом деле даже отношения 79898/9999 достаточно чтобы определить порядок результата и даже получить первые 3 цифры.
Теперь очевидно, что ничего сверхчеловеческого в продемонстрированном на шоу вычислении нет, вполне достаточно школьной математики и калькулятора. Да, вычисление в уме дробных логарифмов и степеней – это не то, что умеет делать каждый человек, но ради миллиона вечнодеревянных можно и научиться. К слову, на том же шоу был человек, оперировавший дробными числами сходной разрядности в реалтайме, тогда как у победителя на выполнение 4-х математических операций было отведено 5 минут, и он их полностью использовал.
Как сам Великий Искоренитель объяснял свои вычисления, уже было сказано выше – зрительные образы и т.д. Ну да, видимо воображал логарифмическую линейку. Наверное, не стоит его строго судить за это — это как судить фокусника за использование слова “магия”. Однако на шоу, помимо зрителей и ведущих, были приглашены эксперты, с целью дать научную оценку выступлению. И тут – как в ужастиках – уберите слабонервных, стариков и детей от экрана. Иначе они могут получить инфаркт от приступа смеха или черепно-мозговую травму от фейспалма.
Приглашенные эксперты, профессора математики и информатики, руководители ВУЗов, в такт участнику стали пороть отборную ахинею в стиле Рен-ТВ. Один предлагал на основе этого разработать супер алгоритм сжатия данных (видимо, слава архиватора Бабушкина не дает покоя), другой говорил что-то про запредельную вычислительную сложность O(n*log(n)) (и откуда только он это взял?), хотя из приведенного выше очевидно, что сложность этого вычисления – O(1). Интересно, они продемонстрировали свои реальные знания, или им заплатили, чтобы они несли эту чушь и позорились в эфире на всю страну? Судя по интро перед выступлением, этот участник решал схожие примеры с корнями и на предыдущем шоу, так что на подготовку была минимум неделя – могли бы хоть загуглить если в голове ничего не осталось.
Но все же, я надеюсь, от этой клоунады будет и реальная польза. Этот пример можно использовать для преподавания ученикам логарифмов и степеней – ведь опустить всем классом на уроке математики двух профессоров этой самой математики – это же так весело! А знания, полученные таким образом, усваиваются в разы лучше стандартной зубрежки, и прививают ученикам интерес к предмету.