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歐德里茲科-肖恩哈格算法

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在數學中,歐德里茲科-肖恩哈格算法是一個用於評估多點上黎曼ζ函數的值的快速算法,由(Odlyzko & Schönhage 1988)發現。
中文名
歐德里茲科-肖恩哈格算法
外文名
Odlyzko–Schönhage algorithm

歐德里茲科-肖恩哈格算法簡介

在數學中,歐德里茲科-肖恩哈格算法是一個用於評估多點上黎曼ζ函數的值的快速算法,由(Odlyzko&Schönhage1988)發現。其主要思想是使用快速傅里葉變換加速N個等O(N)間隔的值的有限狄利克雷級數的計算,從O(N2)步減少到O(N1+ε)步(花費存儲O(N1+ε)箇中間值的代價)。黎曼-西格爾公式,用於計算虛部為T點上黎曼ζ函數的值,使用約N=T1/2項的有限狄利克雷級數,所以要找到N個黎曼ζ函數的值時,它將加速約T1/2倍。這將找到虛部不超過T的ζ函數零點所需的時間從大約T3/2+ε步減少到了大約T1+ε步。
該算法不僅可以用於黎曼ζ函數,還可以用於狄利克雷級數給出的許多其他函數。該算法被Gourdon (2004)用於驗證黎曼猜想ζ函數的前10個零點。 [1] 

歐德里茲科-肖恩哈格算法黎曼ζ函數

黎曼ζ函數ζ(s)的定義如下: 設一複數s,其實數部分> 1而且:
它亦可以用積分定義:
在區域{s: Re(s) > 1}上,此無窮級數收斂併為一全純函數(其中Re表示複數的實部,下同)。歐拉在1740考慮過s為正整數的情況,後來切比雪夫拓展到s>1。波恩哈德·黎曼認識到:ζ函數可以通過解析開拓來擴展到一個定義在複數域(s,s≠ 1)上的全純函數ζ(s)。這也是黎曼猜想所研究的函數。
雖然黎曼的ζ函數被數學家認為主要和“最純”的數學領域數論相關,它也出現在應用統計學(參看齊夫定律(Zipf's Law)和齊夫-曼德爾布羅特定律(Zipf-Mandelbrot Law))、物理,以及調音的數學理論中。 [1] 

歐德里茲科-肖恩哈格算法黎曼猜想

黎曼猜想德國數學家波恩哈德·黎曼(Bernhard Riemann)於1859年提出。它是數學中一個重要而又著名的未解決的問題(猜想界皇冠)。多年來它吸引了許多出色的數學家為之絞盡腦汁。 [1] 
參考資料
  • 1.    Odlyzko, A. M.; Schönhage, A., Fast algorithms for multiple evaluations of the Riemann zeta function, Trans. Amer. Math. Soc., 1988, 309 (2): 797–809, JSTOR 2000939, MR 0961614, doi:10.2307/2000939