스위스 그라운뷘덴 應用科學大, 108日 9時間 걸려 計算
스위스 硏究陣이 파이(π) 값을 小數點 아래 62兆8000億 番째 자리까지 밝혀내 世界에서 가장 正確한 圓周率을 알아내는 데 成功했다. 直前 最高 記錄은 지난해 1月 美國의 티모시 멀리컨이 세운 小數點 以下 50兆 番째 자리였다.
AFP通信은 16日(現地 時間) 스위스 그라운뷘덴 應用科學大 硏究陣이 슈퍼컴퓨터를 利用해 圓周率을 小數點 아래 62兆8000億 番째 자리까지 計算하며 새로운 世界 記錄을 세웠다고 報道했다. 硏究陣이 이를 計算하는 데 걸린 期間은 108日 9時間으로 50兆 番째 자리까지 計算하는 데 걸린 303日을 3倍假量 短縮했다.
그라운뷘덴 應用科學大 ‘데이터 分析·視覺化 및 시뮬레이션 센터(DAViS)’는 ‘파이 챌린지’를 통해 世界에서 가장 正確한 圓周率을 計算하는 프로젝트를 進行해왔다. 파이 챌린지는 圓周率 自體를 正確하게 알아낸다는 目標도 있었지만, 圓周率을 計算하는 過程에서 制限된 豫算과 컴퓨터 性能, 메모리 數 等 슈퍼컴퓨터의 物理的 限界를 克服할 수 있는 計算 알고리즘을 確立한다는 目的이 더 컸다.
硏究陣은 140日 以內에 圓周率을 計算해낸다는 目標로 지난해 4月 28日 파이 챌린지를 始作했고, 이달 14日(現地 時間) 小數點 아래 62兆8318億5307萬1796番째 자리까지 計算하는 데 成功했다. 이들이 計算한 圓周率의 마지막 열 자리는 ‘7817924264’다.
硏究陣은 이를 爲해 AMD의 에픽(EPYC) 7542 CPU(中央處理裝置) 2個와 램 1테라바이트(TB), 16TB 容量의 7200RPM 하드디스크 38個 等이 搭載된 슈퍼컴퓨터를 利用했다. 硏究陣이 이를 利用해 圓周率 計算에 使用한 데이터는 510TB에 이른다.
硏究陣은 원주율을 求하는 데 使用한 計算法을 스위스국립알레르기및천식연구(SIAF)에서 DNA의 鹽基序列을 分析하는 데 活用할 계획이다. 또 머신러닝의 學習 能力을 끌어올리기 위한 政府 프로젝트에도 適用할 計劃이다.
硏究를 이끈 하이코 롤케 敎授는 “圓周率 計算을 準備하고 遂行하는 過程에서 많은 노하우를 蓄積했고, 計算 프로세스를 最適化할 수 있었다”며 “이를 RNA 分析, 流體力學 시뮬레이션 等에 活用할 수 있을 것”이라고 말했다.
스위스 그라운뷘데 應用科學大 硏究陣이 圓周率을 小數點 아래 62兆8000億 番째 자리까지 計算하는 데 成功했다고 밝히며 公開한 計算 過程. 硏究陣은 이 畵面 아래에 “圓周率 計算을 成功的으로 完了했다”고 밝혔다. 그라운뷘데 應用科學大 提供
最近 圓周率의 小數點 計算은 슈퍼컴퓨터의 性能을 테스트하는 基準으로 여겨지고 있다. 計算이 複雜할수록 하드웨어나 소프트웨어가 中斷될 수 있고, 誤謬가 생길 可能性도 크기 때문이다.
2002年 加那陀 야스마사 日本 도쿄대 敎授팀은 小數點 아래 1兆2411億 자릿數까지 計算하며 처음으로 圓周率의 小數點 1兆 자리 時代를 열었다. 當時 加那陀 敎授팀은 竝列 슈퍼컴퓨터인 히타치 SR800/MPP를 使用해 600時間(25日) 만에 計算을 끝냈다.
以後 2011年 日本의 會社員인 곤도 시게루가 自身이 直接 組立한 48TB 容量의 하드디스크를 裝着한 個人用 컴퓨터와 美國 大學院生이 開發한 새로운 計算 프로그램인 ‘y-크런처’를 利用해 처음으로 圓周率 값을 小數點 아래 10兆 자리까지 計算하는 데 成功했다. 여기에 걸린 時間은 1年이 조금 넘는 371日이었다.
以後 y-크런처는 圓周率을 計算하는 代表的인 프로그램이 됐다. 구글 클라우드 開發者인 엠마 하루카 이와오는 클라우드 컴퓨팅 技術을 利用해 20餘 個의 엔진 클러스터에서 y-크런처를 利用해 圓周率을 計算했고, 121日間 170TB의 데이터를 使用해 小數點 아래 31兆4159億2653萬5897番째 자리까지 計算하며 2019年 새로운 圓周率 記錄을 세웠다. 지난해 50兆 番째 자릿數를 達成한 멀리컨도 y-크런처를 使用했다. 그라운뷘덴 應用科學大 硏究陣도 y-크런처를 利用해 16進法으로 計算된 圓周率 값을 10進法으로 變換했으며, 이 過程에 3株價量이 걸렸다고 밝혔다.
圓周率은 다양한 科學技術 分野에 活用되지만 實際로 數十 兆 자릿數까지 必要한 것은 아니다. 2016年 美國航空宇宙局(NASA) 제트推進硏究所(JPL)는 圓周率은 小數點 아래 열다섯 番째 자리(3.141592653589793)까지만 利用하면 行星 間 探査에 必要한 값을 正確히 計算할 수 있다고 說明했다.
NASA는 地球에서 가장 먼 地點을 探査 中인 보이저 1號의 軌道를 例로 들어 圓周率을 小數點 아래 15番째 자리까지 使用하면 보이저 1號가 地球에서 250億 마일(藥 402億km) 떨어진 地點에 있을 때 이를 半지름으로 하는 圓둘레 誤差가 1.5인치(약 3.8cm) 水準에 不過하다고 說明했다. NASA는 450億 光年인 우리銀河의 둘레를 陽性子 크기(1000億分의 1m)보다 작은 誤差로 計算하는 데는 圓周率이 小數點 아래 39~40자리 程度면 充分하다고 덧붙였다.
