新智元报道
：Aeneas 好困
【新智元导读】 人类已知最大的素数，被GPU发现了！英伟达前员工Luke Durant发现的2136279841-1，比前一个纪录保持者多出1600万位，由A100计算，H100确认。为此，小哥搭了数千个GPU的「云超算」，分布在17个国家。
人类已知最大素数纪录，刚刚被打破！
答案就是——2136279841-1。
更了不得的是，这个素数是英伟达GPU发现的。
一位「梅森素数猎手」、英伟达前员工，通过自己收集的大量高性能显卡，找到了这个4100万位的最大素数。比起2018年发现的上一个梅森素数，它整整长出1600万位。
这也是史上首个使用GPU找到的梅森素数。
这个素数，终结了个人电脑在发现最大素数上的28年统治。（GIMPS项目之前的所有发现，都是由相对简陋的个人计算机中的CPU完成的。）
所以，发现最大素数，究竟有什么用呢？
帝国理工学院教授数学系教授Kevin Buzzard告诉我们：没有。
是的，这个发现目前完全没有实际应用，但很多数学研究起初都是如此。
不过，这次做出这一发现的英伟达前员工，还是获得了一点小小的好处——3000美元的奖励。
全新素数霸主诞生
让位吧，282589933-1，现在新的素数霸主诞生了。（这个新素数/质数也被称为 M136279841）
英伟达前员工Luke Durant发现的2136279841-1，比这位多年纪录保持者多出1600万位！
GIMPS激动地表示，这次发现不仅归功于Luke Durant，还要感谢软件开发者和服务器维护者，以及成千上万筛选了数百万非素数的GIMPS志愿者。荣誉属于大家！
为表彰以上所有人员，此次荣誉归于「L. Durant、M. Preda、G. Woltman、A. Blosser等人」
素数是什么？就是只能被1和自身整除的正整数。
这样的数字有2、3、5、7、11……以及2136279841-1。
2136279841-1，是由2相乘136279841次，然后减去1得到的。它是已知的第52个梅森素数。
令人着迷的梅森素数
长期以来，素数一直令数学家们着迷。梅森素数是一种形如2P-1的素数。
最早的梅森素数是3、7、31和127，分别对应P=2、3、5和7。现在已知的梅森素数有52个。
在大约公元前350年，欧几里得首次讨论梅森素数以来，它们一直是数论的核心。
17世纪初，法国修士马林·梅森（Marin Mersenne）提出了一个著名的猜想：哪些P值会产生素数？
为了解决梅森猜想，数学家们花费了300年，还由此诞生了几个重要发现。
有趣的是，梅森的猜想随后被证明不完全正确
欧几里得证明了每个梅森素数都能生成一个完全数。完全数是其所有真因数之和等于该数本身的数。最小的完全数是6=1+2+3，第二个完全数是28=1+2+4+7+14。
欧拉则证明了所有偶完全数都来自梅森素数。新近发现的完全数是2136279840 x (2136279841-1)。这个数字超过了8200万位！
不过，目前尚不清楚是否存在奇完全数。
延续两千年的搜寻
2000多年后，Durant为了寻找这个数字，使用了一台分布在17个国家、由数千个GPU组成的超算。
在爱尔兰的A100计算发现，2136279841-1很可能是素数；紧接着，在德克萨斯州的H100进行了确认。
寻找梅森素数的项目，叫做梅森素数大搜索（GIMPS，也即Great Internet Mersenne Prime Search）。
GIMPS成立于1996年，发现了最近的18个梅森素数。
历年发现的梅森素数
这个科研项目背后是一个慈善机构在支持，任何拥有强大的PC或GPU的人，都可以自愿加入成为志愿者——「梅森素数猎人」。
猎人们可以下载一个免费程序来搜索这些素数，任何找到新素数的幸运儿，都将获得3000美元奖励。
GIMPS发现的素数，是用费马可能素数测试来识别的。
然后一旦GIMPS服务器收到可能是素数的通知，就会使用不同程序在不同硬件上运行多个确定性的卢卡斯-莱默素性检验法（Lucas–Lehmer primality test），来进行严格验证。
目前，可能存在尚未发现的较小梅森素数，并且几乎可以肯定，存在等待被发现的更大梅森素数。
就如开头所言，GIMPS在做的事情究竟有什么意义？目前还很难说，因为大梅森素数的实际用途可以说是几乎没有。
这种质疑从几十年前就开始存在，直到后来，人们基于素数开发出了重要的密码算法。
梅森素数猎人们主要是寻找刺激感，因为寻找素数的过程相当于数学和计算机科学的基础研究。这个过程也证明了云超算的能力。
另外，别看这次的3000美元奖励不多，但第一个一亿位数的素数将获得150,000美元的奖金，而到了第一个十亿位数的素数，奖金将升至250,000美元！
各位GPU富人，你们可以行动了。
GPU的崛起
在GIMPS中，36岁的研究员、英伟达前员工Luke Durant，是最活跃的志愿者之一。
此前的猎人们，发现最大素数都是用的CPU。
在2017年，一位叫Mihai Preda的猎人感受到了GPU的巨大潜力，编写了GpuOwl程序用来测试梅森数，并且把软件向所有GIMPS用户开放。
Luke Durant对于GPU的巨大能量一直心知肚明。他认为，如果能找到新的梅森素数，就能证明GPU不仅可以用于AI，也适合于基础数学和科学研究。
从23年10月，Luke开始为GIMPS做贡献，彼时云中GPU可用性的爆炸性增长，为Mihai的软件提供了独特的机会。
于是，Luke干脆开发了一套「云超算」，在多个GPU服务器上运行和维护一套GIMPS软件。
最终，这台云超算跨越了17个国家的24个数据中心，由成千上万个服务器GPU组成。
经过近一年的测试，他成功了！
10月11日，爱尔兰都柏林的一台A100 GPU报告称：2136279841-1可能为素数。
10月12日，美国德州的一台H100通过Lucas-Lehmer测试，确认了它为素数。
大梅森素数搜索：寿命最长的分布式项目
1996年1月，大梅森素数搜索项目（GIMPS）由George Woltman成立。
1997年，Scott Kurowski使GIMPS能够自动利用数千台普通计算机，来搜索「稀有的数学瑰宝」。
GIMPS是世界上寿命最长的分布式项目之一。
它最初的软件仅在英特尔PC上运行。几年后，Ernst Mayer编写了一个可以在多种非英特尔处理器上运行的程序。这个程序在独立验证几乎每一个GIMPS素数方面，都发挥了重要作用。
十年前，专为GPU设计的软件诞生。几年后，Mihai Preda的突破性gpuowl程序问世。现在，GIMPS可提供适用于各种CPU和GPU的完整程序套件。
GIMPS项目背后的算术算法也有着独特历史。此次发现2136279841-1的程序，就是基于一种特殊的算法。
1990年代初期，已故的苹果科学家Richard Crandall发现了一种方法，可以将卷积（本质上是大规模乘法运算）的速度提高一倍。
这种方法不仅适用于素数搜索，还适用于其他方面。
为此，Crandall申请了快速椭圆加密系统的专利，利用梅森素数快速加密和解密信息，现由苹果拥有。
George Woltman用汇编语言实现了Crandall的算法，从而产生了一个前所未有高效的素数搜索程序，奠定了所有成功GIMPS项目的基础。
官方答案：为什么要寻找梅森素数？
1. 为了传统！
人们对这于些数学宝藏的追寻，始于公元前300年左右。
当时，欧几里得想要在他的《几何原本》中描述偶完全数。他意识到偶完全数都与某个素数p形式为2ᴾ-1的素数密切相关（现在称为梅森素数）。
随后，Cataldi、笛卡尔、费马、梅森、Frenicle、莱布尼茨、欧拉、Landry、Lucas、Catalan、Sylvester、Cunningham、Pepin、Putnam和Lehmer（仅举几例）依时间先后研究了大素数。
我们怎能不加入这样一个杰出团体呢？
在决定如何处理大数、如何描述其因子以及发现素数的过程中，很多初等数论都得到了发展。
简而言之，探索大素数（尤其是梅森素数）的传统由来已久，硕果累累，值得继承。
2. 探索产生的衍生价值
对美国来说，第一个将人类送上月球具有重大的政治价值，但对社会最具持久价值的是其衍生成果。
比如，为太空探索开发的新技术和材料，如今已成为日常用品；而教育基础设施的改进，让很多人成为了职业科学家和工程师。
寻找下一个创纪录的素数，也是如此。
刚刚提到的那些数学巨匠（如欧几里得、欧拉和费马），都在探索过程中为初等数论留下了伟大的定理（如费马小定理和二次互反律）。
随着时间推移，人们需要找到一种更新、更快的大整数乘法方法。
1968年，Strassen发现了如何使用快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform）进行快速乘法运算。1971年，他和Schönhage对方法进行了完善，并成功发表。如今，GIMPS使用的是Richard Crandall开发的改进版算法。
梅森搜索也被教师用来激发学生的研究兴趣。
而这些，仅仅是这项搜索带来的部分衍生成果。
3. 人们喜欢收集珍稀且美丽的物品
梅森素数，通常是已知的最大素数，既珍稀又优美。
自从欧几里得在大约公元前300年开始寻找和研究梅森数以来，发现的还不到50个——这确实称得上珍稀！
同时，它们也很优美。
数学，像所有研究领域一样，有着明确的美学标准。我们寻找那些简短、简洁、清晰的证明，如果可能的话，还要能够将之前不相关的概念结合起来或教会你一些新东西。
梅森素数拥有最简单的素数形式之一：2ⁿ - 1。其素数证明优雅而简洁。
当然，除了这些之外，梅森素数还有一些出人意料的应用。
4. 为了荣耀！
为什么运动员要努力跑得比别人更快，跳得更高，标枪投得更远？仅仅是出于对获胜的渴望。
这种竞争精神并不是为了他人。就如攀岩者被险峻悬崖吸引，登山者渴望山峰。
而梅森素数猎人们，就如同登山者。
他们对人类最大的贡献，并非仅仅体现在实用层面，而是滋养了人类的求知欲望和探索精神。
如果我们失去这种追求卓越的渴望，还能算是真正完整的人吗？
5. 为了测试硬件
自电子计算机时代开始，寻找素数的程序就被用作硬件测试工具。
例如，英特尔会在出货前使用GIMPS项目的软件程序来测试奔腾II和奔腾Pro处理器。而著名的奔腾bug，就是在Thomas Nicely计算孪生素数常数的相关研究中被发现的。
为什么素数程序会被这样使用呢？这是因为它们对CPU和总线要求极高，且程序相对简短，并能够轻易验证答案。在后台运行的同时，亦可进行其他「更重要」的任务。
6. 为了更好地了解分布规律
尽管数学不是一门实验科学，但数学家们经常会寻找具体的例子来验证猜想，并希望能在之后证明它们。
随着研究实例数量的增加，我们对其数学分布的理解也会相应加深。著名的素数定理（Prime Number Theorem）就是数学家们通过仔细研究素数表而发现的。
一些看似简单的计算帮助人们发现了一些有趣模式，比如素数竞赛（Prime Number Races），这些发现催生了大量深入的研究工作。
7. 为了钱？
也有一些人仅仅为了奖金。
毕竟15万美元和20万美元，也是不小的数目了。
参考资料：
https://gizmodo.com/nvidia-computer-finds-largest-known-prime-blows-past-record-by-16-million-digits-2000514948
https://www.mersenne.org/why_join/
https://www.mersenne.org/primes/?press=M136279841
中国内境界已知的人类是
巫山人（据今200万年前）元谋人（据今170万年前）蓝田人（据今110万年前，陈家窝人据今69万年前）北京人（和埋消据今40万年前）沂源人和县人丁村人长阳人马坝人桐梓液判人周口店新洞人许家窑人大荔人河套人柳江人唤知甘前洞人麒麟山人都乐岩人白莲洞人资阳人山顶洞人新泰人泗洪人建平人丽江人西畴人昆明人峙峪人札赉诺尔人榆树人
中国境内已知的最早人类是什么
中国境内已知的最早人类是元谋人。 元谋人，因发现地点在云南元谋县上那蚌村西北小山岗上，定名为“元谋直立人”，俗称“元谋人”。 “元谋”一词，出自傣语，意为“骏马”。 元谋人牙齿化石是1965年“五一”节在云南元谋县上埋培那蚌村发现的,，元谋县被誉为“元谋人的故乡”。 1976年根据古地磁学方法测定，生活年代约为一百七十万年前滑拍左右，差距最多不超过前后十万年在约在170万年以前，云南元谋一带，榛莽丛生，森森郁郁，是一片亚热带的草原和森林，先有枝角鹿、爪蹄兽等第3纪残存的动物在这里生存繁衍。 再往后推移一段时间，则是桑氏鬣狗、云南马、山西轴鹿等早更新世的动物出现在这片草原和森林。 它们大多数都是食草类野兽。 为了生活下去，元谋人便使用粗陋的石器捕猎它们。 根据出土的两枚牙齿、石器、炭屑弯让唯，以及其后在同一地点的同一层位中，发掘出少量石制品、大量的炭屑和哺乳动物化石，证明他们是能制造工具和使用火的原始人类。
目前世界上已知最早人类是什么
目前世界上发现的最早人类为腊玛古猿。 1910年人们最早于巴基斯坦和印度交界的西瓦立克山洞握区发现了腊玛古猿化石，是一个上颌骨破片。 1934年被定名为腊玛古猿，六七十年代,又在肯尼亚汪银、希腊、土耳其、匈牙利、巴基纳陵庆斯坦和我国云南省发现了腊玛古猿化石。 经鉴定，腊玛古猿大约生存在一千四百万年前至八百万年前.考古学家们推断，腊玛古猿已能初步用两足直立行走，他们生活在林中空地或森林边缘地带，主要吃植物果实，但也可能吃一点肉食， 其为目前世界上发现的最早人类。 中国境内发现的最早人类为元谋人，1965年,在云南省元谋县，考古人员发现了两颗远古人类的牙齿和一些粗糙的石器。 经科学家鉴定，这是远古人类的遗骨、遗物，距离现在大约 170万年。
