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Por trás do recorde: como esta engenheira calculou 31 trilhões de casas do pi

Renato Santino 29/04/2019 19h20
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Emma Haruka Iwao hoje ocupa o livro do Guinness após 4 meses de cálculos e uma vida de interesse na constante matemática

Qual é o valor de Pi? 3,14 é a aproximação mais comum, mas e se você necessitar de um pouco mais de precisão? 3,1415 em geral resolve a maioria dos cálculos. Para contas muito específicos, você pode precisar de até 40 casas depois da vírgula, o que permite calcular a circunferência do universo visível com a precisão similar à de um átomo de hidrogênio.

Isso não impede, no entanto, que continuemos calculando os infinitos dígitos de Pi. Inclusive, há pouquíssimo tempo o mundo viu o recorde de dígitos da constante ser destroçado graças a Emma Haruka Iwao, uma engenheira japonesa que trabalha no Google. Graças a ela, hoje temos conhecimento de 31 trilhões de dígitos que formam o pi; mais precisamente 31.415.926.535.897 (equivalente a pi multiplicado por 10¹³). 

Emma conta que ela tem um fascínio com o pi desde sua infância. Quando questionada sobre o tema pela reportagem do Olhar Digital, ela conta que desenvolveu essa apreciação aos 14 anos, quando instalou um programa que calculava casas da constante em seu computador. A infinitude do pi, inclusive, se mostrou como um dos fatores determinantes para o fascínio da engenheira

A conquista foi resultado de quatro meses de trabalho, mais especificamente 121 dias. Ao longo do período, Emma deixou o software y-cruncher funcionando nos computadores do Google Cloud para chegar à conclusão. O programa já é bem conhecido para realizar esse tipo de cálculo, mas nunca foi lhe dado tanto tempo e tanta infraestrutura para trabalhar.

O projeto é mais do que apenas um exercício para levar o nome da engenheira e da empresa ao livro do Guinness. Trata-se de uma demonstração da capacidade da computação em nuvem do Google Cloud, porque até então qualquer tipo de cálculo da constante era feito com supercomputadores. Um dos desafios de todo esse processo é o armazenamento: durante esses meses todos, as máquinas do Google precisaram lidar com 170 terabytes de dados, o que é muita informação. Numa soma, o processo usou 96 CPUs virtuais com 1,4 TB de memória RAM.

Para alcançar o feito, no entanto, era necessário que as 25 máquinas virtuais disponibilizadas a Emma no Google Cloud se mantivessem estáveis durante este período inteiro; caso houvesse qualquer interrupção de serviço, o cálculo poderia ser interrompido e o resultado adulterado. Imagine esperar quatro meses por um número e descobrir que o valor resultante de tanto trabalho está errado?

Emma conta que estava bastante confortável e crente que conseguiria alcançar o resultado que se propunha a alcançar, já que o y-cruncher é um programa bastante confiável. No entanto, quando chegou a hora H de bater o resultado com outro software para conferência essa confiança se dissipou. “Eu estava bastante confiante durante todo o processo, mas quando chegou a hora de conferir eu estava bastante nervosa”, conta ela.

A questão agora é o que fazer com essa informação. Como mencionamos lá no início do texto, 40 dígitos de pi são mais do que suficientes para fazer os maiores cálculos que nosso conhecimento do universo podem proporcionar com uma precisão absurda. Então para que precisamos de 31 trilhões de dígitos, que são mais de 9 trilhões a mais do que o recorde anterior?

Emma explica que, de fato, não há uma aplicação clara para tantos dígitos de pi no universo das ciências exatas atualmente, mas isso não significa que seu cálculo não tenha utilidade. Desde sempre, o cálculo dos dígitos de pi são mais do que a busca pelo número em si, mas são uma métrica da capacidade computacional de uma era. Se hoje temos 31 trilhões de casas decimais, é porque hoje é possível chegar a esse número. E talvez dentro de poucos meses ou anos não seja necessário mais gastar quatro meses de processamento para chegarmos ao mesmo resultado.

Google Cloud computing Nuvem computação em nuvem
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