Какие математические операции в программировании самые ресурсоёмкие для компьютеров? Для софта и для железа.
ТехнологииПрограммирование+2
Анонимный вопросМашинное обучение и Нейронные сети
· 6,2 K
Простые числа. Преподаватель с 2001, к.т.н. Яндекс.Директ. Интернет-маркетинг с 1997... · 27 февр 2022
Из простейших математических операций главная "боль" разработчиков - деление с плавающей запятой/точкой. На нее даже завязали показатель производительности ЭВМ - FLOPS.
От традиционной схемы "столбиком" отказались, т.к. она чрезмерно расточительная. В свое время процессору в помощь даже добавили дополнительное устройство - математический сопроцессор, который взял на себя эту тяжелую ношу.
Разработчики пытались разными программными и аппаратными ухищрениями ускорить алгоритм. Одно из интересных решений - хранить небольшую таблицу начальных разрядов обратных величин. Правда, в 1994 году в Intel с ней "начудили" и получили Ошибку Pentium FDIV, что обошлось компании почти в полмиллиарда долларов убытка.
3 эксперта согласны
Классический традиционный ответ конкретно на этот вопрос такой.
1. Сложение, вычитание и побитовый сдвиг - считаем элементарными в один такт.
2. Умножение очень дорогое. Целочисленное умножение на степени двойки можно и нужно заменить на побитовый сдвиг.
3. Деление настолько дорогое, что если существует трюк, чтобы его избежать, стоит применить этот трюк. Целочисленное... Читать далее
1 эксперт согласен
Владимир Козлов
13 марта 2023подтверждает
Вот это правильный ответ.
Софт
Все компьютерные программы одинаково простые (или сложные, как посмотреть), потому что состоят из довольно ограниченного набора элементарных операций. Их традиционно делят на следующие группы:
- 📼 сохранения и загрузки из памяти
- 🦘перехода между разными частями программы в зависимости от условий
- 🧮 собственно математических операций изменения данных: от... Читать далее
Openstack DevOps and IBM/Informix Certified DBA . Phd in Math (Duality of spaces of... · 23 февр 2022
Что тормозит любой даже очень дорогой десктоп ( задача локализована для проблем менее глобальных ) - это HDD любой самый наилучший. HDD (WD,Seagate or whichever you choose ) есть единственное в серверном десктопе механическое вращение не считая куллеров ( где оно во благо ) . Но любой компьютер будет работать со скоростью обусловленной самой медленной своей... Читать далее
1 эксперт не согласен
Марк Сафронов
4 июля 2022возражает
Это хороший ответ, но на другой вопрос, который автор вопроса не задавал.
Поиск решения систем линейных алгебраических уравнений. На больших задачах, размерностью в десятки миллионов, даже на самых современных компьютерах может занимать несколько часов. Ну и разложение на простые множители. На практической невыполнимости этой задачи за рациональное время построена вся современная криптография. Типа, ты можешь расшифровать вообще всё, но у... Читать далее
3 эксперта согласны
Для железа всё довольно просто : все зависит от процесса - каждая команда имеет определённое время выполнения. При программировании может потребоваться использовать типы данных, с которыми процессор не умеет работать. Понятно, что умножение сводится к циклу сложения и сдвигов, а деление к циклу вычитаний и сдвигов. Поэтому деление и умножение будут более ресурсоемкие... Читать далее
2 эксперта согласны
Поиск определителя матрицы + их перемножение, факторизация целых чисел. Над созданием быстрых алгоритмов для решения этих задач не одна сотня математиков и инженеров трудится. Даже аналоговые вероятностные машины разрабатывают под них до сих пор…
1 эксперт согласен
Алексей Грин
24 июня 2022подтверждает
Хороший ответ. Дополню ещё тем, что ещё для компьютеров составляют проблему те операции, которые плохо поддаются ра... Читать дальше