Nous sommes le 14 mars : bonne journée de Pi !

Ce mercredi 14 mars est célébrée la journée du nombre Pi, également décrétée journée internationale des mathématiques.

La date, transposée au format américain "3/14" correspond aux premiers chiffres de π, l'une des constantes les plus importantes des mathématiques. C'est d'ailleurs pour cela que lors de sa 40ème conférence générale tenue en novembre 2019, l'UNESCO a décidé d'en faire la journée internationale des mathématiques.

Fortement ancrée dans la culture geek depuis les débuts d'Internet, cette journée est l'occasion pour les férus de maths du monde entier de se réunir autour d'événements dédiés à leur domaine préféré et de partager leur passion.

Petite piqûre de rappel : Pi est techniquement le rapport entre la circonférence d'un cercle et son diamètre. Il s'agit également d'un nombre dit irrationnel (il ne peut pas être exprimé comme un rapport de deux nombres entiers), ce qui implique que son écriture décimale n'est pas finie ni périodique.

Toujours plus loin, toujours plus haut, toujours plus fort

Dans cette quête de l'infini, plusieurs supercalculateurs ont été mobilisés au cours de ces dernières années.

Le 19 août 2021, des chercheurs de l'Université des sciences appliquées des Grisons (Suisse) parvint à calculer la valeur la plus précise de Pi à ce jour et à établir un nouveau record du monde dans cette catégorie.

Le travail de cette équipe, dirigée par Heiko Rölke et Thomas Keller, a permis de calculer les 62 831 milliards premières décimales du nombre Pi, soit le double du record précédent détenu en mars 2019 par l'informaticienne japonaise Emma Haruka Iwao, employée chez Google, avec 31 415 milliards de décimales.

Les détenteurs suisses du nouveau record ont utilisé un ordinateur avec un téraoctet de RAM (monstrueux !) et 510 téraoctets d'espace disque. Leur système est parvenu à atteindre ce nombre de décimales en 108 jours.

Comme pour le précédent record, l'équipe s'est appuyée sur le programme y-cruncher de l'ingénieur américain Alexander J. Yee, spécialement dédié au calcul des décimales de pi, et fonctionnant en multithreading.

Cet exercice s'inscrivait dans une phase de réglages et de tests d'un serveur devant être utilisé pour travailler sur le séquençage de l'ARN (l'acide ribonucléique, proche chimiquement de l'ADN et présent chez pratiquement tous les êtres vivants, mais aussi certains virus).

De quoi se chauffer les méninges

En dehors des ordinateurs, certains "super-cerveaux" se prêtent à l'exercice extrême de mémoriser et réciter le plus grand nombre de décimales de Pi. Avis aux amateurs : le record du monde actuel est détenu par l'indien Suresh Kumar Sharma, qui en 17 heures et 14 minutes est parvenu à citer... les 70 030 premières décimales du nombre !

Pour vous échauffer pour battre ce record, Google, fidèle à ses habitudes, a publié un easter egg dans son moteur de recherche, et propose aux internautes un jeu de mémorisation depuis sa calculatrice intégrée, où vous devez retenir et saisir une à une les décimales de π dans le bon ordre. 😉

Autres initiatives

La Raspberry Pi Foundation, derrière le célèbre nano-ordinateur monocarte du même nom, profite de cette journée pour organiser sa campagne annuelle de récolte de dons afin de rendre l'informatique accessible au plus grand nombre d'enfants dans le monde.

De son côté, le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA organise un challenge spécial à l'occasion de cette journée.

L'agence spatiale américaine propose ainsi de se frotter à un ensemble de 4 problèmes en utilisant Pi, dans lesquels les participants peuvent :

Calculer le volume d'un bout de roche martien collecté par son rover Perseverance, et dont les échantillons seront étudiés sur Terre
Comprendre la puissance d'observation du cosmos des téléscopes Hubble et James Webb en comparant les zones couvertes par leurs miroirs primaires
Donner une approximation de la densité de Psyche, l'astéroïde qui vaut (littéralement) de l'or, car la valeur de sa composition en fer, nickel et or est estimé à 10 000 quadrillions d'euros (de quoi rendre chaque terrien milliardaire), et qui aura droit a sa mission spatiale non habitée cette année
Estimer quelle portion du Soleil sera eclipsée par la Lune en octobre, et déterminer s'il faut s'attendre à une éclipse totale ou annulaire (alignement parfait, et effet d'anneau autour de la Lune)

Les réponses à ces 4 questions seront consultables sur le site de la NASA le 15 mars.

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