• Najnowsze pytania
  • Bez odpowiedzi
  • Zadaj pytanie
  • Kategorie
  • Tagi
  • Zdobyte punkty
  • Ekipa ninja
  • IRC
  • FAQ
  • Regulamin
  • Książki warte uwagi

Liczby pierwsze na Złotej Spirali. Związek zbioru ze Złotą liczbą Phi?

Object Storage Arubacloud
0 głosów
844 wizyt
pytanie zadane 3 lipca 2019 w Matematyka, fizyka, logika przez Sylwester Bogusiak Nowicjusz (140 p.)

Cześć.
Zastanowiło mnie połączenie ciągu Fibonacciego ze zbiorem liczb pierwszych.
Uznałem, że przeprowadzę eksperyment i wyrysuję programowo spiralę, a następnie naniosę liczby Fibonacciego oraz liczby Pierwsze.
Gdyby była już taka spirala komuś znana to całkiem dobrze się składa, bo to co ja zauważam może jest wiadome, ale nie było dla mnie jeszcze przed eksperymentem.

Otóż liczby pierwsze na spirali występują na spirali w bardzo losowy sposób, to jest pewne.Ale nie jest to już taki losowy sposób jeśli weźmiemy cały podzbiór w danym kwadracie.
Przybywa ich pomiedzy kolejnymi wyrazami ciągu Fibonacciego, to jest pewne.


Z obserwacji wynika też taka chyba nietrywialna sprawa, że:
Suma liczb pierwszych na spirali pomiędzy kolejnymi wyrazami ciągu Fibonacciego podzielona przez ilość liczb pierwszych, a następnie podzielona przez większą liczbę Fibonacciego daje w przybliżeniu połowę Złotej liczby Phi.
Wyjątkiem jest początek spirali, dla trzech pierwszych liczb zbioru liczb pierwszych (2,3,5) bo są one również liczbami Fibonacciego i wtedy AVG/F równe jest 1.
Czyli zbiór jest w pewnym sensie związany ze złotą spiralą w ten sposób. Czy może to zbyt naciągany wniosek?

Mam nadzieję, że te kilka zdjęć może pomóc znaleźć coś więcej. Jeśli ktoś chciałby spróbować swoich sił z tymi liczbami na spirali, mogę udostępnić aplikację.

 

 

 

Mały opis tego, co widzisz na ekranie.

Najwyższe są w kolorze białym.

QTY - ilość liczb pierwszych między kolejnymi liczbami ciągu Fibonacciego, tj. w danym kwadracie.

SUM - suma liczb pierwszych między kolejnymi liczbami Fibonacciego.

AVG - średnia obliczona poprzez podzielenie sumy przez ilość, tj. SUM / QTY.

SUM / F - suma liczb pierwszych podzielona przez liczbę Fibonacciego.

AVG / F - pokazuje średnią liczb pierwszych w danym polu kwadratu, podzieloną przez liczbę Fibonacciego. Zauważ, że. Wygląda na to, że zawsze jest to przybliżenie równe połowie Złotej liczby PHI / 2 ≈ 0,80 ... z wyjątkiem pierwszych trzech liczb (2,3,5), które są równe liczbom Fibonacciego, a dobre przybliżenie wzrasta wraz ze wzrostem wartości.

Mam nadzieję, że to będzie przydatne. Nigdy wcześniej nie widziałem narysowanej spirali Fibonacciego ze wskazanymi liczbami pierwszymi, więc postanowiłem podzielić się moją własną. Przepraszamy za niską jakość zdjęć, ale jest to wynik zrzutu ekranu z uruchomionej aplikacji, a spirala została skalowana w rozdzielczości HD, aby pasowała do ekranu. Jest to testowane tylko na ok. 20 000 liczb naturalnych. Więc… Teraz, jeśli mogę, chciałbym prosić o pomoc, aby potwierdzić lub zaprzeczyć temu mojemu nietrywialnemu twierdzeniu. Potrzebuję także pomocy, aby znaleźć formułę do matematycznego opisania tego - nazwijmy to "odkrycia".

Utworzyłem taki oto kawałek pseudokodu:

if ((Pn > Fn-1) && (Pn+x <=Fn)) { 2* ((Pn + Pn+1+Pn+2+Pn+...x...) / Fn(x+1)) = Phi } 

ale nie jestem pewien jego poprawności, a sądzę, że raczej błędu się nie ustrzegłem.

Fn - to liczba Fibonacciego

Pn - to liczba pierwsza

x - to niewiadoma

Phi - złota liczba, w przybliżeniu  1.618

Napisałem to tylko aby pomóc wyprowadzić wzór ogólny do tego co stwierdziłem wyżej i co widać w rzutach spirali oraz po kilku moich obliczeniach za pomocą aplikacji, która robi mimo wszystko swoje zadanie dość dobrze.

Dzięki za dotrwanie do końca. To na razie tyle. 

 

1
komentarz 3 lipca 2019 przez DragonCoder Nałogowiec (36,500 p.)

Suma liczb pierwszych na spirali pomiędzy kolejnymi wyrazami ciągu Fibonacciego podzielona przez ilość liczb pierwszych, a następnie podzielona przez większą liczbę Fibonacciego daje w przybliżeniu połowę Złotej liczby Phi. 

Slp = 1/2 phi

Slp = (((lp1 +lp2 +... + lpn) / Ilp) / Wlf)

Przy zalozeniu, ze :

Mlf <Lpn < Wlp, gdzir

Lp = liczba pierwsza

Slp = suma liczb pierwszych

Mlf = mniejsza liczba fibo

Wlf = wieksza liczba fibo

Ilp = ilosc liczb pierwszych w przedziale

Dla mniejszych liczb, pewnie dokladnosc jest minimalna i wzrasta tak samo jak przy phi, dopiero przy wiekszych liczbach. Tylko zastanawiam sie, czy testowales to dla liczb rzedu setek tysiecy i czy wtedy tez jest to 1/2 phi w przybliżeniu 

komentarz 3 lipca 2019 przez Sylwester Bogusiak Nowicjusz (140 p.)
Cześć. Dzięki wielkie za wyprowadzenie wzoru. Wygląda, że jest poprawny...  z małym zastrzeżeniem w założeniu. Zrobiłeś tam chyba nieumyślnie literówkę i  należało by dodać znak mniejsze równe <= gdyż zdarza się, że niektóre liczby Fibonacciego bywają liczbami pierwszymi.

A więc założenie powinno mieć chyba postać ?:

Mlf < Lpn <= Wlf

Zgadza się?

Nie testowałem dla większych wartości liczbowych, ale mam zamiar to zrobić z wykorzystaniem jedynie konsoli tekstowej, czyli bez uruchamiania trybu graficznego, bo  komputer by mi się nie wyrobił za nic w świecie.

Z pewnością skorzystam wtedy z tego wzoru, który wyprowadziłeś.

Także teraz czas na programownie, kolejną zabawę z kodem i obalenie tej tezy, lub potwierdzenie. Zapraszam wszystkich kodujących i działających na zbiorze liczb pierwszych do sprawdzenia tego założenia u siebie. Większa liczba wyników dała by lepsze rozeznanie czy jest to prawda czy fałsz.

 

Pozdrawiam.
komentarz 3 lipca 2019 przez DragonCoder Nałogowiec (36,500 p.)

To zalezy juz od przedzialu, jaki ustalisz. Jezeli jest on zamkniety i ma zawiarac liczby od a do b z ich uwzglednieniem, bompzr byc 1 to wtedy musisz dac oba warunku <= <=. 

Mlf < Lpn <= Wlf

Wiec tu by bylo tak, jezeli granica w przydziale Mlf i Wlf tez ma byc brana pod uwage:

Mlf <= Lpn <=Wlf

komentarz 3 lipca 2019 przez Sylwester Bogusiak Nowicjusz (140 p.)

Jedna z tych granic może byc tylko brana pod uwagę, bo czasem liczby Fibonacciego są też liczbami Pierwszymi, a dana liczba nie może występować w dwóch zbiorach jednocześnie.

Właśnie obliczam średnią liczb pierwszych w danych podzbiorach wydzielonych liczbami Fibonacciego. Program dotarł po prawie pół godzinie działania do wartości, którą jest liczba Fibonacciego 514229 jest to 29 liczba ciągu a pomiędzy 28 liczbą ciągu 317811 program znalazł 15187 liczb pierwszych. Suma tych liczb pierwszych w podzbiorze to 2013529531.  Średnia wszystkich liczb to 415387.  Średnia podzielona przez liczbę Fibonacciego 415387/514229 daje 0.807786025. Bedzie to całkiem dobre przybliżenie Złotej Liczby jeśli pomnożymy przez 2.

Wygląda na to, że  moje przypuszczenia się sprawdzają.

Załączam fragment z konsoli z uruchomionym programem, który wypluł takie dane.

233 is a Fibonacci and a Prime Number, let's start to calculate next primes subset
 23 Quantity of Primes in last subset
 6989 Sum of Primes in last subset
 303.000000 Average value in last subset of Primes
 0.803714 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.607427 Approximation to the Golden number Phi
 377 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 37 Quantity of Primes in last subset
 18165 Sum of Primes in last subset
 490.000000 Average value in last subset of Primes
 0.803279 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.606557 Approximation to the Golden number Phi
 610 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 55 Quantity of Primes in last subset
 43635 Sum of Primes in last subset
 793.000000 Average value in last subset of Primes
 0.803445 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.606890 Approximation to the Golden number Phi
 987 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 85 Quantity of Primes in last subset
 109567 Sum of Primes in last subset
 1289.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807138 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.614277 Approximation to the Golden number Phi
 1597 is a Fibonacci and a Prime Number, let's start to calculate next primes subset
 125 Quantity of Primes in last subset
 259979 Sum of Primes in last subset
 2079.000000 Average value in last subset of Primes
 0.804567 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.609133 Approximation to the Golden number Phi
 2584 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 198 Quantity of Primes in last subset
 667790 Sum of Primes in last subset
 3372.000000 Average value in last subset of Primes
 0.806506 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.613011 Approximation to the Golden number Phi
 4181 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 297 Quantity of Primes in last subset
 1624217 Sum of Primes in last subset
 5468.000000 Average value in last subset of Primes
 0.808278 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.616556 Approximation to the Golden number Phi
 6765 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 458 Quantity of Primes in last subset
 4047056 Sum of Primes in last subset
 8836.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807236 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.614471 Approximation to the Golden number Phi
 10946 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 704 Quantity of Primes in last subset
 10070738 Sum of Primes in last subset
 14305.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807690 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.615380 Approximation to the Golden number Phi
 17711 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 1088 Quantity of Primes in last subset
 25189072 Sum of Primes in last subset
 23151.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807865 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.615731 Approximation to the Golden number Phi
 28657 is a Fibonacci and a Prime Number, let's start to calculate next primes subset
 1673 Quantity of Primes in last subset
 62628735 Sum of Primes in last subset
 37434.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807324 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.614648 Approximation to the Golden number Phi
 46368 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 2602 Quantity of Primes in last subset
 157627850 Sum of Primes in last subset
 60579.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807451 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibonaci number
 1.614902 Approximation to the Golden number Phi
 75025 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 4029 Quantity of Primes in last subset
 395031813 Sum of Primes in last subset
 98047.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807683 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.615365 Approximation to the Golden number Phi
 121393 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 6263 Quantity of Primes in last subset
 993603937 Sum of Primes in last subset
 158646.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807696 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.615392 Approximation to the Golden number Phi
 196418 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 9738 Quantity of Primes in last subset
 2499980948 Sum of Primes in last subset
 256724.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807788 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.615577 Approximation to the Golden number Phi
 317811 is a Fibonacci Number, let's start to calculate next primes subset
 15187 Quantity of Primes in last subset
 2013529531 Sum of Primes in last subset
 415387.000000 Average value in last subset of Primes
 0.807786 Approximation to the half of Golden number Phi/2 is result of Average number of Primes / Fibbonaci number
 1.615572 Approximation to the Golden number Phi
 514229 is a Fibonacci and a Prime Number, let's start to calculate next primes subset

 

Teraz zobaczyłem błąd w oknie konsoli - powinno być Fibonacci, a nie Fibbonaci. ;)

Czy ktoś potrafi wyjaśnić ta zagadkę, dlaczego takie kalkulacje z liczbami pierwszymi wskazują związek ze Złotą Liczbą?

Spróbuję później doliczyć do miliona ale nie jestem pewien, czy się doczekam na tym kompie.

Pozdrawiam.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 odpowiedź

0 głosów
odpowiedź 14 sierpnia 2020 przez witkal Nowicjusz (140 p.)
Cześć, z ciekawością odczytałem Twoje spostrzeżenia. To zastanawiające, ale mam pytanie po co rozmieszczasz liczby pierwsze i Fibonacciego na spirali Ulama? Czy jak je rozmieścisz na osi liczbowej to Twoja zasada nie obowiązuje? Jeśli jest to fundamentalny związek rozmieszczenia liczb pierwszych ze złotą liczbą( która z kolei jest związana z ciągiem Fibonacciego) to zasada powinna brzmieć: suma liczb pierwszych między kolejnym liczbami Fibonacciego podzielona przez ich ilość i podzielona przez większą z liczb Fibonacciego dąży do połowy złotej liczby.

Podobne pytania

0 głosów
1 odpowiedź 205 wizyt
pytanie zadane 21 listopada 2017 w C i C++ przez rayman22 Użytkownik (710 p.)
+1 głos
1 odpowiedź 817 wizyt

92,572 zapytań

141,423 odpowiedzi

319,645 komentarzy

61,959 pasjonatów

Motyw:

Akcja Pajacyk

Pajacyk od wielu lat dożywia dzieci. Pomóż klikając w zielony brzuszek na stronie. Dziękujemy! ♡

Oto polecana książka warta uwagi.
Pełną listę książek znajdziesz tutaj.

Akademia Sekuraka

Kolejna edycja największej imprezy hakerskiej w Polsce, czyli Mega Sekurak Hacking Party odbędzie się już 20 maja 2024r. Z tej okazji mamy dla Was kod: pasjamshp - jeżeli wpiszecie go w koszyku, to wówczas otrzymacie 40% zniżki na bilet w wersji standard!

Więcej informacji na temat imprezy znajdziecie tutaj. Dziękujemy ekipie Sekuraka za taką fajną zniżkę dla wszystkich Pasjonatów!

Akademia Sekuraka

Niedawno wystartował dodruk tej świetnej, rozchwytywanej książki (około 940 stron). Mamy dla Was kod: pasja (wpiszcie go w koszyku), dzięki któremu otrzymujemy 10% zniżki - dziękujemy zaprzyjaźnionej ekipie Sekuraka za taki bonus dla Pasjonatów! Książka to pierwszy tom z serii o ITsec, który łagodnie wprowadzi w świat bezpieczeństwa IT każdą osobę - warto, polecamy!

...