國王說:“親愛的大臣,昨晚我夢見一個(gè)數(shù)字,是190334261410902619,我不知道這個(gè)數(shù)是不是一個(gè)素?cái)?shù),我需要最快知道答案?!贝蟪蓟卮鹫f:“陛下,我也不知道,不過,我們剛給王國里的每個(gè)百姓按自然數(shù)順序編了身份證號碼,只要發(fā)布命令,讓每個(gè)人用自己的號碼去除國王所夢見的數(shù)字,很快就能得到答案?!泵畎l(fā)布后的第二天,就獲得了兩個(gè)報(bào)告,一個(gè)是436273009,另一個(gè)是436273291。這個(gè)故事蘊(yùn)涵了分布式計(jì)算的思想,只是至今全世界都沒有如此多的人口,況且還要進(jìn)行編號。本期將介紹幾個(gè)著名的計(jì)算機(jī)分布式計(jì)算項(xiàng)目。
Enigma(謎語)
解密總是要比加密花費(fèi)更多的時(shí)間和精力。譬如,兩個(gè)素?cái)?shù)可以輕而易舉地乘出一個(gè)合數(shù),但要分解這個(gè)合數(shù)卻非常復(fù)雜,這個(gè)有趣特性被著名的RSA加密算法充分利用。盡管人們可以設(shè)法獲得RSA算法,然而即便是利用計(jì)算機(jī)的速度和耐力對RSA密鑰進(jìn)行破解,也會(huì)因?yàn)樗臅r(shí)間太長而失去實(shí)際意義。但是,若有許多臺計(jì)算機(jī)參與到運(yùn)算過程中,解密過程就能大為縮短。原理很簡單,大的任務(wù)被分解成許多小的任務(wù)塊,由多臺計(jì)算機(jī)同時(shí)處理。
分布式計(jì)算在密碼破解和數(shù)學(xué)探索中同時(shí)取得了輝煌的成績。這里留給大家一個(gè)問題,到2006年6月為止,人們所發(fā)現(xiàn)的最大的素?cái)?shù)是什么?是怎么發(fā)現(xiàn)的?
接觸未來
《接觸未來》是華納兄弟于1997年出品的電影,導(dǎo)演是澤梅里斯,根據(jù)卡爾·薩根的同名小說改編。影片中,科學(xué)家通過無線電信號獲得來自外星的重要技術(shù)資料。然而現(xiàn)實(shí)是,當(dāng)前還沒有任何一臺計(jì)算機(jī),能單獨(dú)對波多黎哥射電望遠(yuǎn)鏡所獲取的浩大的外層空間無線電信息進(jìn)行分析。由此催生了全球最為著名的分布式計(jì)算項(xiàng)目——SETI@HOME(由加州大學(xué)伯克利分校主持),全世界超過500萬個(gè)用戶自愿參與了這個(gè)項(xiàng)目。這些電腦累計(jì)工作時(shí)間達(dá)到200多萬年。美國深空探測網(wǎng)認(rèn)為,通過類似項(xiàng)目與地外文明建立聯(lián)系的可能,是“絕對非0”,也就是說,有可能要等上幾千萬年,但也有可能明天就能收到來自外星的問候。
通過互聯(lián)網(wǎng),SETI客戶端從等待分析的海量數(shù)據(jù)里取出一小塊進(jìn)行處理。為了避免影響到計(jì)算機(jī)的正常工作,SETI采用了一種非常簡單的辦法來判斷計(jì)算機(jī)是否閑置,這是什么辦法呢?
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(作者單位:上海位育中學(xué) 200231)