Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Dytr0^1 » Вс окт 05, 2025 5:56 pm

Привет, коллеги ))

Наткнулась на любопытное исследование: https://p-plus-minus-n-research.netlify.app — автор изучает, как примориалы могут влиять на вероятность появления простых чисел в выражениях вида:

[tex]p \pm N[/tex], где (p) — простое число, а (N) — примориал (т.е. произведение всех простых чисел до некоторого предела: (2# = 2,\ 3# = 6,\ 5# = 30,\ 7# = 210,) и т.д.).

Суть гипотезы: Идея в том, что может существовать “оптимальный” примориал ([tex]N_0[/tex]), при котором вероятность, что [tex](p + N_0[/tex]) или ([tex]p - N_0[/tex]) окажется простым, максимальна. То есть примориал здесь выступает как своеобразный «фильтр» составных чисел, устраняя кандидатов, делящихся на малые простые.

Что показывает эксперимент:

Автор прогнал тесты для (p) до примерно 30 000 000 и разных примориалов (N):

* максимальная плотность простых-кандидатов достигается при ([N = 29#) — примерно в 6.28 раза выше, чем ожидаемая стандартная плотность простых;
* но максимальная эффективность (то есть доля тех (p), для которых ([tex]p ± N[/tex]) реально простые) наблюдается при (N = 19#);
* дальше рост (N) даёт рост плотности, но при этом эффективность начинает снижаться — что выглядит как некий компромисс.

Почему это может работать:

Если (N = q#), то для всех малых простых ([tex]r \le q[/tex]) выполняется:

[tex]p \pm N \equiv p \pmod r[/tex], т.е. сдвиг на примориал не меняет остатки по малым модулям — и, следовательно, отсекает множество составных кандидатов.
Это как “модульный фильтр”, который даёт больше шансов попасть на простые.

Инструмент:

На сайте есть интерактивный инструмент на .js, где можно задать диапазон, выбрать примориал и посмотреть, сколько из ([tex]p \pm N[/tex]) оказываются простыми. Работает в браузере, можно сразу поиграться... НО! Я бы этому особо не доверяла, так как js и большие числа - вещи малосовместимые ;)

Моё мнение: Идея интересная, и здорово, что автор не ограничился теорией, а сделал вычислительный эксперимент и дал открытый инструмент.
Но это, конечно, пока не доказанная закономерность, а скорее наблюдение в ограниченном диапазоне.
Вполне возможно, что эффект ослабевает при больших (p), но — тем не менее — направление кажется стоящим внимания.

Хорошая тема для проверки на больших данных или для поиска строгого объяснения (если оно вообще есть).

Что думаете? Может, кто-то уже встречал похожие конструкции или имеет опыт с подобными "фильтрами простых"?
Буду рад вашим мнениям, проверкам и контрпримерам.
  • 0

Dytr0^1
 
Сообщения: 49
Зарегистрирован: Вт окт 22, 2024 10:25 am
Репутация: 0

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вс окт 05, 2025 7:42 pm

Dytr0^1, в кои то веки, от Вас что-то действительно стоящее и интересно... Не знаю кто там автор - но ему респект! Пусть и любительская, но достойная идея и работа. Заморочился чел - молодец!
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вс окт 05, 2025 8:35 pm

Хорошо бы это запустить на кластере для проверки 300М для начала. Вообще стоит переписать все на питон или что-то более вразумительное чем JS. А так на самом деле идея странная, но интересная :mrgreen:
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вс окт 05, 2025 9:32 pm

Вообще стоит переписать все на питон или что-то более вразумительное чем JS


Python :mrgreen: - чем же поможет?!? JS под капотом — это C++ Для вычислительных задач он компилируется в машинный код и может быть сравнительно быстр. Да, на Python (NumPy/Cython) будет, возможно, в 2-5 раз, но не в порядки. А так для понимания: 300М * 10k = 3 ТРИЛЛИОНА операций.
Python с такой задачей в одиночку будет бороться месяцы, если не годы. Проблема не в языке, а в алгоритме. :mrgreen: :mrgreen:

распараллеливания и оптимизизация методов вам в помощь :mrgreen:
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вс окт 05, 2025 9:42 pm

Перешел по ссылке - посмотрел .js автора (через исходник страницы). Сделано аккуратно, но вообще ноль оптимизации... даже нет распараллеливания потоков. Даже в браузере можно использовать Worker для распараллеливания, но автор этого не делает. :D Это так, для демонстрации до 10M, потом все нафиг зависнет. :D для проверки на 300 млн чисел придётся полностью переписать — с другими алгоритмами и архитектурой.

А так идея вообще забавная. Будет время займусь...
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вт окт 07, 2025 10:47 am

  • 0
А гипотеза то интересная на самом деле... Но она требует строгой научной проверки и систематизации результатов. Автор безусловно молодец, он провел небольшое эмпирического исследование и даже создал демо-инструмент для исследования. Но это только первоначальный этап исследования. Если кто заинтересуется, то вполне возможно, что данная гипотеза приведет к очень интересным результатам. И да, судя по всему в такой интерпретации данная тема еще очень мало изучена или не изучена вообще.
Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вт окт 07, 2025 11:44 am

Гость писал(а):
Вообще стоит переписать все на питон или что-то более вразумительное чем JS


Python :mrgreen: - чем же поможет?!? JS под капотом — это C++ Для вычислительных задач он компилируется в машинный код и может быть сравнительно быстр. Да, на Python (NumPy/Cython) будет, возможно, в 2-5 раз, но не в порядки. А так для понимания: 300М * 10k = 3 ТРИЛЛИОНА операций.
Python с такой задачей в одиночку будет бороться месяцы, если не годы. Проблема не в языке, а в алгоритме. :mrgreen: :mrgreen:

распараллеливания и оптимизизация методов вам в помощь :mrgreen:


С какой выборкой то?! Цитирую из стать по ссылке:

На основе проведенных вычислений с размером выборки 30,000,000 и лимитом простых чисел 30,000,000 получены следующие результаты:


Если делать также для 300М то тут уже ничего не поможет :mrgreen: Давайте-ка прикинем:

Автор юзает решето, того самого Эратосфена, ну и прикинем...

Одна проверка простоты: ~1000 операций
Итого: 90 × 10¹⁸ операций
На домашнем ПК (10⁹ ops/sec): 90 × 10⁹ секунд = 2850 лет :mrgreen:

Короче, это игры не для Питонов и Явапапирусов... Тут нужно все переводить на C++/Rust/C#... Короче задача ни чуть не менее интересная чем сама гипотеза. Но выполнимая, было бы желание :D

Перешел по ссылке - посмотрел .js автора (через исходник страницы). Сделано аккуратно, но вообще ноль оптимизации... даже нет распараллеливания потоков. Даже в браузере можно использовать Worker для распараллеливания, но автор этого не делает. :D Это так, для демонстрации до 10M, потом все нафиг зависнет. :D для проверки на 300 млн чисел придётся полностью переписать — с другими алгоритмами и архитектурой.

А так идея вообще забавная. Будет время займусь...


Точно-точно! Только ключевое тут архитектура... В браузере такое делать это смех :mrgreen:
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вт окт 07, 2025 12:08 pm

Одна проверка простоты: ~1000 операций
Итого: 90 × 10¹⁸ операций
На домашнем ПК (10⁹ ops/sec): 90 × 10⁹ секунд = 2850 лет


Что вы ув. гость гоните :D

- Генерируем простые числа до 300М (это ~16.5М простых, не 300М!)
- Для КАЖДОГО простого p (16.5М штук):
- Для КАЖДОГО примориала N (9 штук):
- Проверяем p - N (1 проверка)
- Проверяем p + N (1 проверка)

Это 10 - 15 минут на нормальном компе при реализации на Питоне. На JS это зависнет 100% :mrgreen: Тут даже проблема в ресурсах вашего браузера.
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Чт окт 09, 2025 2:09 pm

Статью глянул только бегло... Но мне кажется нет ни какого смысла считать до 300М, 3000М... 300..0М - это не имеет смысла, нужно искать общий паттерн и/или обобщённое подтверждение (доказательство) или опровержение гипотезы. Единственное, иногда это не так легко сделать... и приходится просто перебирать числа. :?
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вс окт 19, 2025 11:26 am

А здесь https://eruditov.net/forum/13-5702-1#58856 не стали спорить об оптимизации алгоритма, а решили сосредоточится на гипотезе и показали что она верна. Что можете сказать по поводу решения по ссылке?
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Dytr0^1 » Вс окт 19, 2025 11:43 am

Гость писал(а):А здесь https://eruditov.net/forum/13-5702-1#58856 не стали спорить об оптимизации алгоритма, а решили сосредоточится на гипотезе и показали что она верна. Что можете сказать по поводу решения по ссылке?


Благодарю за ссылку! Комментарий прям очень свежий, я только сейчас увидела... Отличный переход от кухонных споров об оптимизации (это я про комментарии тут) к сути гипотезы!

Комментарий от Браусова (по ссылке) — это именно то, чего не хватало в оригинальной статье. Автор статьи проделал большую эмпирическую работу, но не дал теоретического фундамента... Решение показывает, что эмпирические находки автора статьи имеют глубокое теоретическое обоснование в рамках современной аналитической теории чисел. Вместо того чтобы вслепую перебирать триллионы чисел на C++, теперь у нас есть модель, позволяющая целенаправленно исследовать этот феномен. :) На самом деле большая благодарность Браусову за такой подробный разбор и приведение решения!

P.S.: По поводу оптимизации алгоритма - господа, я лично вообще не вижу в этом смысла, и тут уже пояснили почему... (выше через один комментарий).
  • 0

Dytr0^1
 
Сообщения: 49
Зарегистрирован: Вт окт 22, 2024 10:25 am
Репутация: 0

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вс окт 19, 2025 12:26 pm

Я не очень пока разобарлся в теме, для меня сложноваты формулы особенно когда глянул решение на форуме эрудитов. Но по странице автора такой вопрос: я правильно понял что по сути чем больше мы делаем выборку тем оптимельнее (в смысле методики автора) будет наибольший примориал. То есть он промерил для 30М и нашел что более оптимальный примориал #29 а если сделать выборку до 300М то оптимальный будет какой-то больший примориал? И так всегда?

За статью спасибо и за ссылки. Интересная тема мне показалась. Я учусь JS и мне с этой стороны тоже интересно.
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Dytr0^1 » Вс окт 19, 2025 12:38 pm

Гость писал(а):Я не очень пока разобарлся в теме, для меня сложноваты формулы особенно когда глянул решение на форуме эрудитов. Но по странице автора такой вопрос: я правильно понял что по сути чем больше мы делаем выборку тем оптимельнее (в смысле методики автора) будет наибольший примориал. То есть он промерил для 30М и нашел что более оптимальный примориал #29 а если сделать выборку до 300М то оптимальный будет какой-то больший примориал? И так всегда?

За статью спасибо и за ссылки. Интересная тема мне показалась. Я учусь JS и мне с этой стороны тоже интересно.


Если формулы по ссылке сложноваты (а они требуют некоторых знаний в данной области), то можно попробовать пояснить этот вопрос в парадигме автора статьи (там то все просто по сути). Я уже кое-где писала про это, поэтому процитирую себя немного подредактировав:

Рост первого фактора (C(N)) ограничен и очень медленный (логарифмический от логарифма), в то время как рост второго фактора в знаменателе (ln(N)) неограничен и, хотя тоже медленный, все же быстрее. Это означает, что наступит момент, когда C(N) практически перестанет расти, а ln(N) будет продолжать увеличиваться. С этого момента общая вероятность P ~ C(N) / ln(N) будет монотонно убывать с ростом N.

Тенденция "чем больше выборка, тем больше оптимальный примориал" — это явление, наблюдаемое в начальной и промежуточной фазах. Оно работает, пока мы находимся "слева" от глобального максимума на кривой P(k). Однако с чисто теоретической точки зрения, при p -> ∞ существует некий глобально оптимальный примориал N_global (или небольшой набор таковых), который максимизирует вероятность для бесконечно больших простых. Для всех примориалов, больших этого N_global, эффективность будет только снижаться. Бесконечное увеличение примориала невыгодно.

На практике мы, скорее всего, никогда не достигнем этого теоретического N_global из-за астрономической величины требуемых чисел, но математически он существует, и это означает, что эта тенденция не может сохраняться всегда.
  • 0

Dytr0^1
 
Сообщения: 49
Зарегистрирован: Вт окт 22, 2024 10:25 am
Репутация: 0

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Вс окт 19, 2025 9:35 pm

Dytr0^1 писал(а):Благодарю за ссылку! Комментарий прям очень свежий, я только сейчас увидела... Отличный переход от кухонных споров об оптимизации (это я про комментарии тут) к сути гипотезы!

Я просто погуглил ваш вопрос и нашёл этот форум эрудитом, и просто отслеживал, пришло оповещение, я глянул и сразу сюда, кинул ссылку. В такой математике я не очень, просто был интерес, где ответят быстрее и по сути. Ответ Браусова вроде более менее понял, но пришлось много гуглить узнавать используемые термины. Но всё равно сложновато (еще и не всё гуглится с первого раза, только в специализированной литературе, но там лес непроходимый).
Код скопировал и проверил, поигрался немного, такой короткий код а выдаёт оптимальные k для просто огромных p.
Вот что значит иной взгляд на проблему, сразу уникальное и простое решение казалось бы сложнючей задачи. Интересно здешние оптимизаторы будут оптимизировать тот простенький код по ссылке на форум эрудитов?
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Пн окт 20, 2025 8:56 pm

Dytr0^1 писал(а):На самом деле большая благодарность Браусову за такой подробный разбор и приведение решения!

Не стоит обольщаться, формула, приведённая по ссылке, хоть и даёт отличные результаты, близкие к истине, но автор этой формулы не упомянул, что это не вероятность в чистом виде. Вам следует уточнить у автора, действительно ли это вероятность.

Если мы воспроизведём предложенный код, то заметим, что для очень малых значений p вероятность P(k) становится больше единицы, а ведь вероятность не может превышать единицу. Я не знаю, что именно рассчитывает приведённая по ссылке формула, но это не вероятность в классическом понимании, хотя результаты действительно очень близки к истине.
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Kreativshik » Пн окт 20, 2025 9:05 pm

Гость писал(а):это не вероятность в классическом понимании, хотя результаты действительно очень близки к истине.

Вероятно, это асимптотическая плотность для заданных пар простых чисел. Поэтому на небольших простых числах она превышает единицу, так как это не настоящая вероятность. Однако с увеличением простых чисел плотность приближается к искомому значению.
  • 0

Аватара пользователя
Kreativshik
 
Сообщения: 187
Зарегистрирован: Пн фев 08, 2021 3:23 pm
Откуда: Русь
Репутация: 1

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Dytr0^1 » Вс окт 26, 2025 12:30 pm

Интересное обсуждение. Мое скромное мнение совпадает с мнением Kreativshik: это именно нечто вроде асимптотической плотности для пар простых чисел. На малых значениях она может вести себя "неадекватно" с точки зрения классической теории вероятностей, но с ростом чисел быстро сходится к правильным значениям. Я это поняла так, хотя в коде не рылась.
  • 0

Dytr0^1
 
Сообщения: 49
Зарегистрирован: Вт окт 22, 2024 10:25 am
Репутация: 0

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Гость » Пт окт 31, 2025 11:34 pm

Тапками прошу не пинать... может чутка не догнал, формулы по ссылки на форуме эрудитов сложноваты, но... я как понял все основано на гипотезе Харди-Литлвуда... доказать одну гипотезу с помощью другой... как-бы круг, не? Но я могу быть сильно не прав и извиняюсь за ранее... Возможно это придирка к словам...
  • 0

Гость
 

Re: Гипотеза p ± N и примориалы как фильтры простых.

Сообщение Kreativshik » Сб ноя 01, 2025 12:11 pm

Гость писал(а):я как понял все основано на гипотезе Харди-Литлвуда... доказать одну гипотезу с помощью другой... как-бы круг, не?
Вы всё правильно поняли, но Браусов ничего не доказывал он просто используя инструментарий аналитической теории чисел предложил модель, по которой в практической плоскости можно вычислять P(k) и показал унимодальность [tex]\frac{C(N)}{p+N}[/tex], т.е. существование оптимального k для каждого p, в данной конкретной модели. Вы можете брать эту модель и работать с ней. Ничего не доказывается, даётся только инструмент, который удивительным образом совпадает с реальностью.
Например есть 204 простых p, для которых оптимальным является k=7. Модель предсказывает для данных p c вероятностью(усреднённая по всем p) 0.61 число p+7# будет простым.
На практике для этих 204 простых, простыми p+7# являются 124 числа, т.е. вероятность 124/204≈0.6, поразительная согласованность с теоретической моделью Браусова.
Доказывает ли это что-то? Нет? Это просто инструмент .
  • 0

Аватара пользователя
Kreativshik
 
Сообщения: 187
Зарегистрирован: Пн фев 08, 2021 3:23 pm
Откуда: Русь
Репутация: 1


Вернуться в Другое



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron