Számításigényes

Számításigényes egy mellékneves kifejezés, amely olyan feladatokra, algoritmusokra vagy folyamatokra utal, amelyek jelentős számítási erőforrásokat igényelnek. Gyakran értelmezik idő- és memóriabeli költségként. A fogalom relatív: egy adott feladathoz és környezethez képest mérik, mennyire számottevő a szükséges teljesítmény. Írják az informatikai és szoftverfejlesztési kontextusban, amikor a teljesítményoptimalizálás vagy a skálázhatóság kérdéseiről van szó. Eredetileg a számítások komplexitására utal, de tágabb értelemben bármilyen olyan feladatra vonatkozhat, amely a rendelkezésre álló erőforrásokhoz képest nehéznek tűnik.

Jellemző példák közé tartoznak a numerikus szimulációk, nagy adatállományok elemzése, mélytanulás és gépi tanulás modelljeinek edzése, Monte Carlo-szimulációk, valamint részletes 3D renderelés. Ilyen feladatok futási ideje és memóriaköltsége gyakran meghaladja az átlagos számítógép kapacitását, különösen nagy méretű vagy részletes modelleknél.

Az értékelés során figyelembe veszik az időbeli komplexitást (time complexity) és a memóriakövetelményeket (space complexity), valamint az I/O terhelést és az energiafogyasztást. A tényleges számításigény a hardver architektúrától, a párhuzamosítás lehetőségeitől és az alkalmazott algoritmusoktól függ. A számításigényes feladatokat gyakran GPU-k, FPGA-k vagy elosztott rendszerek használatával kezelik.

Csökkentése érdekében alkalmazható módszerek közé tartozik az algoritmusfejlesztés, a becslés vagy közelítés, a részleges vagy adaptív megoldások, a memóriakezelés javítása, a vektorizáció és a párhuzamosítás, valamint a feladatok megosztása több számítógép között. Gyakorlatban érdemes a teljesítmény és energia közti egyensúlyt szem előtt tartva priorizálni a kritikus folyamatokat, és szükség esetén részfeladatokra bontani a feladatot.