Beräkningsintensiva

Beräkningsintensiva är ett svenskt adjektiv som beskriver uppgifter, algoritmer eller tillämpningar som kräver betydande beräkningsresurser. Sådana uppgifter domineras av behov av processor tid, minne eller grafikkretsens beräkningskraft snarare än bara I/O. Begreppet används ofta i sammanhang där komplexa beräkningar måste genomföras inom rimlig tid, till exempel i vetenskaplig modellering, numeriska simuleringar och träningsprocedurer för artificiell intelligens.

Beräkningsintensiva uppgifter kräver ofta parallellisering och höghastighetsplattformar som kluster av servrar, grafikkort eller tensorenheter. Lösningar bygger på tekniker som MPI och OpenMP för parallellisering samt GPU- och TPU-accelerering, tillsammans med optimerade algoritmer, effektiv minneshantering och vectorisering. Typiska tillämpningar återfinns inom klimatmodellering, molekylärdynamik, finita element- eller CFD-simuleringar, samt stor skala maskininlärning och optimeringsproblem.

Ur ett planerings- och resursperspektiv krävs ofta särskild budgetering och energikrav. Prestandamått som tid till lösning, minnesanvändning och teoretiska flops används för att bedöma effektivitet och skalbarhet. Utmaningar inkluderar att uppnå god stark och svag skalning samt att säkerställa kostnadseffektivitet i offentliga eller privata HPC-miljöer. Exempel på beräkningsintensiva tillämpningar är klimatmodeller, molekylärsimuleringar och träning av stora neurala nätverk.