Computing one billion roots using the tangent Graeffe method
Notice bibliographique
Résumé
Let p be a prime of the form p = σ2 k + 1 with σ small and let F p denote the finite field with p elements. Let P ( z ) be a polynomial of degree d in F p [ z ] with d distinct roots in F p . For p =5 · 2 55 + 1 we can compute the roots of such polynomials of degree 10 9 . We believe we are the first to factor such polynomials of size one billion. We used a multi-core computer with two 10 core Intel Xeon E5 2680 v2 CPUs and 128 gigabytes of RAM. The factorization takes just under 4,000 seconds on 10 cores and uses 121 gigabytes of RAM. We used the tangent Graeffe root finding algorithm from [27, 19] which is a factor of O (log d ) faster than the Cantor-Zassenhaus algorithm. We implemented the tangent Graeffe algorithm in C using our own library of 64 bit integer FFT based in-place polynomial algorithms then parallelized the FFT and main steps using Cilk C. In this article we discuss the steps of the tangent Graeffe algorithm, the sub-algorithms that we used, how we parallelized them, and how we organized the memory so we could factor a polynomial of degree 10 9 . We give both a theoretical and practical comparison of the tangent Graeffe algorithm with the Cantor-Zassenhaus algorithm for root finding. We improve the complexity of the tangent Graeffe algorithm by a factor of 2. We present a new in-place product tree multiplication algorithm that is fully parallelizable. We present some timings comparing our software with Magma's polynomial factorization command. Polynomial root finding over smooth finite fields is a key ingredient for algorithms for sparse polynomial interpolation that are based on geometric sequences. This application was also one of our main motivations for the present work.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,020 | 0,006 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».