एल्गोरिदम अग्रिम बनाम हार्डवेयर से स्पीडअप


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मुझे याद है कि कुछ समय पहले एक अध्ययन या लेख को देखकर यह दावा किया गया था कि पिछले कई दशकों में कंप्यूटर प्रोग्राम में देखा जाने वाला अधिकांश स्पीडअप हार्डवेयर की बजाय तेज एल्गोरिदम से बेहतर है। क्या कोई अध्ययन या लेख जानता है?


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शायद cs.stackexchange के लिए एक बेहतर फिट है।
युवल फिल्मस

वहाँ वास्तव में पिछले कुछ वर्षों के भीतर एक बड़ा प्रतिमान है, जो कई वर्षों के लेख, कानून की गति, और समानता और कई लेखों / पत्रों में शामिल किया गया है ....
vzn

जवाबों:


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यह एक अनजाने में जटिल प्रश्न है। यह विचार है कि सॉफ़्टवेयर लाभ हार्डवेयर लाभ से बाहर हो गए हैं, जाहिरा तौर पर एक वास्तविक सरकार की रिपोर्ट में निहित है लेकिन (जैसा कि आपका प्रश्न इंगित करता है) संभवतः गलत समझा या गलत समझा जाने के कारण मामूली शहरी किंवदंती की स्थिति में आ रहा है। सारांश / साउंड-बाइट सुर्खियों में वास्तव में रिपोर्ट में किए जा रहे वास्तविक बिंदु से मेल नहीं खाते हैं।

देखें [१] या [२] जो बताता है

व्हाइट हाउस के विज्ञान और प्रौद्योगिकी सलाहकारों के एक स्वतंत्र समूह द्वारा पिछले दिसंबर में प्रकाशित एक रिपोर्ट में शोध का हवाला देते हुए बताया गया है कि कंप्यूटिंग एल्गोरिदम में सुधार के परिणामस्वरूप प्रदर्शन लाभ अक्सर तेज प्रोसेसरों के कारण होने वाले लाभ को बढ़ा देता है।
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लेकिन व्हाइट हाउस की सलाहकार रिपोर्ट ने शोध का हवाला दिया, जिसमें एक बेंचमार्क उत्पादन-नियोजन कार्य पर 15 साल की प्रगति का अध्ययन शामिल है। उस समय, 43 मिलियन के कारक द्वारा गणनाओं को पूरा करने की गति में सुधार हुआ। जर्मन वैज्ञानिक और गणितज्ञ मार्टिन ग्रॉटशेल के शोध के अनुसार, कुल मिलाकर लगभग 1,000 का कारक तेज प्रोसेसर गति के लिए जिम्मेदार था। फिर भी 43,000 का एक कारक सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम की दक्षता में सुधार के कारण था।

लेकिन सॉफ्टवेयर बनाम हार्डवेयर का मुद्दा इस एक आयामी सरलीकरण, बहुत अधिक जटिल से बहुत दूर है, और Lohrs ब्लॉग में यह अधिक सटीक है- सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर एक प्रकार का यिन-यंग सहजीवी संलयन है और दोनों ही बहुत उन्नत, यहां तक ​​कि अतिशयोक्तिपूर्ण रूप से उन्नत हैं दशकों।

कैविएट / फाइन प्रिंट: कोई व्यक्ति विशेष सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम में व्यक्तिगत लाभ नहीं ले सकता है, जो कि कुछ मामलों में बहुत महत्वपूर्ण है, और सभी एल्गोरिदम में सामान्यीकरण करता है।

रिपोर्ट से वास्तविक उद्धरण पृष्ठ 71 पर है:

इससे भी अधिक उल्लेखनीय - और यहां तक ​​कि कम व्यापक रूप से समझा जाता है - कि कई क्षेत्रों में, एल्गोरिदम में सुधार के कारण प्रदर्शन लाभ काफी हद तक प्रोसेसर की गति के कारण नाटकीय प्रदर्शन लाभ से भी अधिक हो गया है। आज के भाषण के लिए, प्राकृतिक भाषा में अनुवाद के लिए, शतरंज खेलने के लिए, लॉजिस्टिक्स प्लानिंग के लिए हम जिन एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं, वे पिछले एक दशक में उल्लेखनीय रूप से विकसित हुए हैं। हालांकि, सुधार को निर्धारित करना मुश्किल है, क्योंकि यह निष्पादन के समय के रूप में गुणवत्ता के दायरे में उतना ही है।

इसलिए यह सरकारी रिपोर्ट अत्यधिक शोध और पॉलिश है, कुछ क्षेत्रों में सैद्धांतिक सॉफ्टवेयर अग्रिमों के कारण बड़े पैमाने पर लाभ का मूल दावा सही है, और उस आधार पर आंशिक रूप से (सैद्धांतिक / एल्गोरिथम) अनुसंधान को बढ़ावा दे रहा है।

हालाँकि हाल के वर्षों में कई अन्य नए / हाल ही में मौलिक / बड़े पैमाने पर घटनाएँ / रुझान / बदलाव हुए हैं या क्या इंटल्स ग्रोव "इनफ्लेशन पॉइंट" कहते हैं जो हार्डवेयर बनाम सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन में उत्पन्न हो रहे हैं। उर्फ "गेमचेंजर्स":

  • "एक्स्केल" सुपरकंप्यूटिंग का उदय हार्डवेयर स्केल की कमी के कारण "पेटास्केल" के रूप में आसानी से प्राप्त नहीं हो सकता है
  • घड़ी की गति, पूर्व गति के लाभ का एक मुख्य अभियान, पठार है (आंशिक रूप से गर्मी / शीतलन बाधाओं के कारण)
  • हार्डवेयर कम गणना गहन, अधिक ऊर्जा कुशल उपकरणों जैसे मोबाइल, डेटासेंटर / वर्चुअलाइजेशन / क्लाउड आदि की ओर एक बड़े बदलाव से गुजर रहा है।
  • इसलिए सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर में समानता सुधारना (उदाहरण के लिए "मल्टीकोर") प्रदर्शन में सुधार के लिए और अधिक महत्वपूर्ण होता जा रहा है (जहां सिद्धांत एल्गोरिदम को समानांतर बनाने के बारे में बहुत कुछ कहना है)

[1] skeptic.se, एल्गोरिदम में प्रगति करता है हार्डवेयर में प्रगति को हरा देता है

[२] सॉफ्टवेयर प्रगति लोहर द्वारा Moores कानून NYT ब्लॉग को हराता है

[३] वर्तमान और डिजिटल डिजाइन के लिए वर्तमान में परिणाम की रिपोर्ट: नेटवर्किग और सूचना प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में २०१० के दौरान पूरी तरह से अपेक्षित परिणाम और विकास


परिशिष्ट। संभवतः महत्वपूर्ण एल्गोरिदम के कुछ अच्छे (काउंटर) उदाहरण हैं जो दशकों से कार्यान्वयन की दक्षता में बिल्कुल भी उन्नत नहीं हैं। विचार? एक उम्मीदवार क्षेत्र मैट्रिक्स एल्गोरिदम हो सकता है जो समानांतर या अन्य एल्गोरिदम नहीं हैं जो स्वाभाविक रूप से गैर-समानांतर होने लगता है ... साथ ही, कुछ एल्गोरिदम में कम बाध्य जटिलता में सैद्धांतिक सुधार हुए हैं, लेकिन एल्गोरिदम वास्तव में लागू नहीं होते हैं या विशिष्ट के लिए संभव नहीं हैं। -सुचित इनपुट आदि ... जैसे मैट्रिक्स गुणन?
vzn

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यह एक महान जवाब है - विवरणों, बारीकियों और ज्ञानवर्धक चर्चा से भरा हुआ!
जोशुआ ग्रूको
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