Arvutustaristuses

Arvutustaristuses viitab mõiste arvutuslike ressursside kasutamisele, mis on vajalik arvutuste ja algoritmide täitmiseks. Selle alla kuuluvad aeg (mitu operatsiooni või kui kaua programm töötab), mälu (RAM-i kasutus), sisendi ja väljundi I/O ning mõnikord energia, salvestusruum ja paralleelsed arvutusressursid. Teoreetilises arvutiteaduses ja praktilises arvutuses hinnatakse ressursside kasutust, et võrrelda algoritme ja süsteemide disaini ning teha ennustusi nende jõudluse kohta.

Olulised mõisted hõlmavad ajakeerukust (kuidas aeg kasvab sisendi suurusega), ruumikeerukust (mäluvajadused) ja I/O keerukust. Erinevad arvutusmudelid, näiteks RAM-mudel ja Turingi masin, võimaldavad mõista, kuidas ressursse arvestatakse. Keerukusklassid, nagu P ja NP, kirjeldavad, kui raske on probleeme lahendada või kontrollida ressursside piiride alusel. Analüüs tehakse tavaliselt suuruse n kasvu suhtes (Big-O).

Resursside mõõtmine ja hindamine hõlmab teoreetilisi analüüsid ja praktilisi tööriistu. Teoreetilised analüüsid kasutavad asymptootilist lähenemist, samas kui arendajad kasutavad profilaatoreid, jõudluskatseid ning mälu- ja I/O kasutamise jälgimist.

Rakendused hõlmavad algoritmide disaini ja optimeerimist, süsteemide skaleerimist pilve- ja mobiilikeskkondades, energiasäästu ning kulude juhtimist.

Väljakutsed hõlmavad mitme ressursi samaaegset optimeerimist, piirangutest tulenevaid kompromisse ning erinevate platvormide ja arhitektuuride omapära. Uuring keskendub ajaga, mäluga ja energiaga seotud trade-offide leidmisele ning parima lahenduse otsimisele.