Algoritmo de Borwein

Em matemática, o algoritmo de Borwein é um algoritmo desenvolvido por Jonathan Borwein e Peter Borwein para calcular o valor de 1/π. Desenvolveram diversos outros algoritmos. Publicaram o livro Pi and the AGM – A Study in Analytic Number Theory and Computational Complexity.[1]

Série de Ramanujan–Sato editar

Estes dois são exemplos de séries de Ramanujan–Sato. O relacionado algoritmo de Chudnovsky usa um discriminante com classe número 1.

Número classe 2 (1989) editar

Iniciando com

 

Então

 

Cada termo adicional da soma parcial fornece aproximadamente 25 dígitos.

Número classe 4 (1993) editar

Iniciando com

 

Então

 

Cada termo adicional da soma parcial fornece aproximadamente 50 dígitos.

Algoritmos iterativos editar

Convergência quadrática (1984) editar

Iniciando com[2]

 

Então iterar

 

Então pk converge quadraticamente para π; isto é, cada iteração dobra aproximadamente o número de dígitos corretos. O algoritmo não é auto-corretivo; cada iteração deve ser feita com o número desejado de dígitos corretos para o resultado final de π.

Convergência cúbica (1991) editar

Iniciando com

 

Então iterar

 

Então ak converge cubicamente para 1/π; isto é, cada iteração aproximadamente triplica o número de dígitos corretos.

Convergência quártica (1985) editar

Iniciando com[3]

 

Então iterar

 

Então ak converge quarticamente para 1/π; isto é, cada iteração aproximadamente quadruplica o número de dígitos corretos. O algoritmo não é auto-corretivo; cada iteração deve ser feita com o número desejado de dígitos corretos para o resultado final de π.

Convergência quíntica editar

Iniciando com

 

Então iterar

 

Então ak converge quinticamente para 1/π (isto é, cada iteração aproximadamente quintuplica o número de dígitos corretos), e a seguinte condição é verificada:

 

Convergência de ordem nove editar

Iniciar com

 

Então iterar

 

Então ak converge nonicamente para 1/π; isto é,cada iteração aproximadamente multiplica por nove o número de dígitos corretos.[4]

Referências

  1. Jonathon M. Borwein, Peter B. Borwein, Pi and the AGM – A Study in Analytic Number Theory and Computational Complexity, Wiley, New York, 1987. Many of their results are available in: Jorg Arndt, Christoph Haenel, Pi Unleashed, Springer, Berlin, 2001, ISBN 3-540-66572-2
  2. Arndt, Jörg; Haenel, Christoph (1998). π Unleashed. [S.l.]: Springer-Verlag. p. 236. ISBN 3-540-66572-2 
  3. Mak, Ronald (2003). The Java Programmers Guide to Numerical Computation. [S.l.]: Pearson Educational. p. 353. ISBN 0-13-046041-9 
  4. «Nonic Iterations». sfu.ca. Consultado em 11 de agosto de 2018 

Ver também editar

Ligações externas editar