Am 14. März verkündete Emma Haruka Iwao einen neuen Weltrekord: Die japanische Informatikerin hat die Zahl Pi auf 31'415'926'535'897 Stellen genau berechnet. Wie das Datum (3/14) ist auch die Zahl nicht zufällig gewählt. Sie entspricht den ersten 13 Dezimalstellen von Pi. Die Cloud Computer ihres Arbeitgebers Google rechneten dafür während 105 Tagen pausenlos.
Traum aus der Kindheit
In der Primarschule hörte Emma erstmals von Pi und war sofort fasziniert: Eine Zahl, die sich unendlich lange fortsetzt, ohne dass ein Muster erkennbar wäre, das ist ganz nach ihrem Geschmack. «Ich mag Dinge, die gross sind – am liebsten unendlich gross, den Weltraum zum Beispiel», erzählt sie während ihres Aufenthaltes in Zürich.
Mit zwölf Jahren schrieb sie ein Programm, das Pi auf 20 Stellen genau berechnen konnte. Das Programmieren brachte sie sich selber bei mit Büchern aus der Bibliothek.
Der Pi-Weltrekord lag Mitte der 90er Jahre bei 60 Milliarden Stellen. Emma träumte davon, auch einmal einen Rekord aufzustellen. Dass das jemals Wirklichkeit werden könnte, habe sie aber nie geglaubt.
Nie aufgeben
Zu gross war der Widerstand: Programmieren sei etwas für Buben, nicht Mädchen, bekam sie zu hören und ihr Mathematik-Lehrer an der Oberstufe riet ihr von einem Informatikstudium ab, weil ihre Noten dafür nicht ausreichten.
Nach einem Jahr Psychologie- und Erziehungswissenschaften entschied sich Emma Haruka Iwao dann doch noch für die Informatik. Ein Dozent, der ihre Interessen und Stärken richtig einschätzte, hatte sie dazu ermutigt.
Seit 2015 arbeitet die Spezialistin für grosse Computersysteme bei Google in Seattle. Für ihren Weltrekord konnte sie die Infrastruktur des Internet-Konzerns nutzen. Die Bilanz aus ihren Erfahrungen fasst Emma so zusammen: «Es ist wichtig, dass man seinen Traum nicht einfach aufgibt.»
An die Grenze gehen
Für den Weltrekord nutzte Emma die Software Y-Cruncher des amerikanischen Entwicklers und Tüftlers Alexander Yee. Das Programm läuft auch unter Windows oder Linux und gilt als Standard für die Messung der Rechenleistung eines Computers. Auch die Pi-Weltrekorde der letzten Jahre wurden alle mit Y-Cruncher aufgestellt
Bei einem Pi-Weltrekord sind die Herausforderungen an die Hardware jeweils gigantisch. So ist etwa die Rechenleistung der Prozessoren in den letzten Jahren viel schneller gewachsen als die Geschwindigkeit der Speichermedien. Diese Diskrepanz stellte Emma vor grosse Probleme. Sie musste sich ein Speichersystem ausdenken, das während rund vier Monaten zu jedem Zeitpunkt schnell genug war, um die riesigen Zahlenreihen, die bei der Berechnung anfallen, immer zuverlässig abspeichern zu können. Selbst der kleinste Fehler kann fatal sein und das Endresultat zerstören.
Für ihren Weltrekord nutzte Emma ein System mit 96 Prozessoren und 1,4 Terabyte Arbeitsspeicher. Die Software verschlang 200 Terabyte an Festplattenspeicher – sehr viel für eine einzelne Applikation.
Historisches Wettrennen
Seit der Entdeckung von Pi vor rund 4000 Jahren versucht jede Zivilisation, diese magische Zahl nach ihren Möglichkeiten präzise zu berechnen. 1949 wurden gleich zwei Rekorde aufgestellt: Ein mechanischer Rechner brachte es auf 1000 Stellen, einer der ersten elektronischen Computer etwas später auf 2000 Stellen.
In den folgenden Jahrzehnten nahm die Rechenleistung exponentiell zu. Emma Haruka Iwao rechnet deshalb damit, dass andere ihr den Rekord schon bald streitig machen werden.
