Gustafson yasası (Gustafson-Barsis yasası adıyla da bilinir), yeterince büyük bir sorunun verimli bir biçimde koşutlaştırılabileceğini öngören bir bilgisayar mühendisliği yasasıdır. 1988 yılında 'un geliştirdiği bu kural, bir programın koşutluk derecesine bağlı olarak ne ölçüde hızlandırılabileceğini belirleyen Amdahl yasası ile yakından ilintilidir.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTlrTDJRM0wwZDFjM1JoWm5OdmJpNXdibWN2TWpJd2NIZ3RSM1Z6ZEdGbWMyOXVMbkJ1Wnc9PS5wbmc=.png)
Burada;
P, işlemci sayısını,
S, ,
, işlemin koşutlaştırılamayan bölümünü belirtmektedir.
Gustafson yasası, çok büyük makineler için gerekli olan yüksek hesaplama gücünü karşılayamayan Amdahl yasasının zayıf noktalarını öne çıkarmaktadır. Koşut işlemciler üzerindeki sabit yükünü kaldıran yasa, bunun yerine ölçekli hızlanmayı sağlayan sabit zaman kavramını getirmiştir.
Sabit hesaplama yükünü temel alan Amdahl yasası, bir programın ardışık bölümünün işlenmesi için gereken sürenin makine boyutuna (işlemci sayısı) bağlı olmadığını öne sürmektedir. Buna karşın, koşutlaştırılmış bölüm n işlemciye dağıtılmış durumdadır.
Gustafson yasası, koşutlaştırılabilir derleyicilerin tasarımını gündeme getirmiş ve bir soruna yönelik çözümün ardışık bölümünü küçültüp koşut sistemlerin başarımını artırmaya yönelik çalışmaların önünü açmıştır.
Uygulaması
n, sorunun büyüklüğünü belirten bir birim olsun. Bu durumda, programın bir koşut bilgisayardaki çalışma süresi şöyle özetlenebilir:
Burada;
a, ardışık bölümü,
b, koşut bölümü göstermektedir.
Bu ifadenin ardışık bilgisayardaki karşılığı 'dir. Burada p, koşut hesaplamadaki işlemci sayısını göstermektedir.
Hızlanma ise
ve
biçiminde gösterilebilir. Burada , ardışık işlevi belirtmektedir.
Ardışık işlev 'nin n sonsuza yaklaştıkça küçüldüğü varsayılırsa p'ye yakınsar. Böylece Gustafson yasası, koşut işlemeyi Amdahl yasasından bağımsız kılmaktadır.
Gustafson yasası; ardışık bölümün, çok sayıda işlemcinin kullanıldığı koşut sistemlerde bile sabit kaldığını öne sürmektedir. Amdahl yasasının savı ise ardışık bölümün başarım üzerindeki etkisinin işlem sayısıyla doğru orantılı biçimde artış gösterdiğidir.
Bir sürüş benzetmesi
Amdahl yasası şöyle örneklendirilebilir:
“ | Bir aracın birbirlerinden 60 km uzaklıkta bulunan iki kent arasında yolculuk yaptığını ve aracın, yolun yarısını 30 (km/sa) hızla geçtiğini varsayalım. Bu araç, yolun ikinci yarısını ne denli hızlı geçerse geçsin yol boyunca ulaşılan ortalama hız 90 km/sa'i bulamayacaktır. | „ |
Gustafson yasası ise şöyle örneklendirilebilir:
“ | Bir aracın 90 km/sa'ten az bir hızla bir süre yol aldığını varsayalım. Ne var ki, yeterli süre ve yol varsa bu aracın hızı 90 km/sa'i bulabilir. Örneğin, bir saat boyunca 30 km/sa hızla yolculuk eden bir araç iki saat boyunca 120 km/sa hızla yol yaparak ortalama hızını istenen düzeye çıkarabilir. | „ |
Kısıtlamalar
Bazı sorunlar yeterince büyük veri kümelerine sahip değillerdir. Dünya üzerinde yaşayan insan sayısıyla birebir eşlenebilen bir işlevin bir yıl içindeki büyüme oranının düşüklüğü bu olguya örnek olarak gösterilebilir.
Doğrusal olmayan algoritmalar, Gustafson yasasının "dayattığı" koşutlaştırmaya engel oluşturabilmektedirler. Snyder'a göre O(n3)'lük bir algoritma; koşutzamanlılığın, sorun büyüklüğünün iki katına çıktığı durumda bile yalnızca %9 büyüyebilmektedir. Bu, yüksek koşutzamanlılık değerlerine sahip hesaplamaların özgün soruna göre kayda değer bir avantaj oluşturmayacağı anlamına gelmektedir. Ne var ki, uygulama bunun tam tersini göstermektedir. ve gibi dağıtık hesaplama sistemleri bu konuda verimli sonuçlara ulaşmıştır.
Kaynakça
Dış bağlantılar
- - John Gustafson'un yasasını ilk kez ortaya koyduğu makale, Communications of the ACM 31(5), 1988. sf. 532-533
- Lawrence Snyder, "Tür Mimarileri, Paylaşımlı Bellek ve Gösterişsiz Potansiyelin Doğal Sonucu" 8 Haziran 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Gustafson yasasi Gustafson Barsis yasasi adiyla da bilinir yeterince buyuk bir sorunun verimli bir bicimde kosutlastirilabilecegini ongoren bir bilgisayar muhendisligi yasasidir 1988 yilinda un gelistirdigi bu kural bir programin kosutluk derecesine bagli olarak ne olcude hizlandirilabilecegini belirleyen Amdahl yasasi ile yakindan ilintilidir Gustafson Yasasi na gore hizlanmaS P P a P 1 displaystyle S P P alpha cdot P 1 Burada P islemci sayisini S a displaystyle alpha islemin kosutlastirilamayan bolumunu belirtmektedir Gustafson yasasi cok buyuk makineler icin gerekli olan yuksek hesaplama gucunu karsilayamayan Amdahl yasasinin zayif noktalarini one cikarmaktadir Kosut islemciler uzerindeki sabit yukunu kaldiran yasa bunun yerine olcekli hizlanmayi saglayan sabit zaman kavramini getirmistir Sabit hesaplama yukunu temel alan Amdahl yasasi bir programin ardisik bolumunun islenmesi icin gereken surenin makine boyutuna islemci sayisi bagli olmadigini one surmektedir Buna karsin kosutlastirilmis bolum n islemciye dagitilmis durumdadir Gustafson yasasi kosutlastirilabilir derleyicilerin tasarimini gundeme getirmis ve bir soruna yonelik cozumun ardisik bolumunu kucultup kosut sistemlerin basarimini artirmaya yonelik calismalarin onunu acmistir Uygulamasin sorunun buyuklugunu belirten bir birim olsun Bu durumda programin bir kosut bilgisayardaki calisma suresi soyle ozetlenebilir a n b n 1 displaystyle a n b n 1 Burada a ardisik bolumu b kosut bolumu gostermektedir Bu ifadenin ardisik bilgisayardaki karsiligi a n p b n displaystyle a n p cdot b n dir Burada p kosut hesaplamadaki islemci sayisini gostermektedir Hizlanma ise a n p b n displaystyle a n p cdot b n ve S a n p 1 a n displaystyle S a n p cdot 1 a n biciminde gosterilebilir Burada a n displaystyle a n ardisik islevi belirtmektedir Ardisik islev a n displaystyle a n nin n sonsuza yaklastikca kuculdugu varsayilirsa p ye yakinsar Boylece Gustafson yasasi kosut islemeyi Amdahl yasasindan bagimsiz kilmaktadir Gustafson yasasi ardisik bolumun cok sayida islemcinin kullanildigi kosut sistemlerde bile sabit kaldigini one surmektedir Amdahl yasasinin savi ise ardisik bolumun basarim uzerindeki etkisinin islem sayisiyla dogru orantili bicimde artis gosterdigidir Bir surus benzetmesiAmdahl yasasi soyle orneklendirilebilir Bir aracin birbirlerinden 60 km uzaklikta bulunan iki kent arasinda yolculuk yaptigini ve aracin yolun yarisini 30 km sa hizla gectigini varsayalim Bu arac yolun ikinci yarisini ne denli hizli gecerse gecsin yol boyunca ulasilan ortalama hiz 90 km sa i bulamayacaktir Gustafson yasasi ise soyle orneklendirilebilir Bir aracin 90 km sa ten az bir hizla bir sure yol aldigini varsayalim Ne var ki yeterli sure ve yol varsa bu aracin hizi 90 km sa i bulabilir Ornegin bir saat boyunca 30 km sa hizla yolculuk eden bir arac iki saat boyunca 120 km sa hizla yol yaparak ortalama hizini istenen duzeye cikarabilir KisitlamalarBazi sorunlar yeterince buyuk veri kumelerine sahip degillerdir Dunya uzerinde yasayan insan sayisiyla birebir eslenebilen bir islevin bir yil icindeki buyume oraninin dusuklugu bu olguya ornek olarak gosterilebilir Dogrusal olmayan algoritmalar Gustafson yasasinin dayattigi kosutlastirmaya engel olusturabilmektedirler Snyder a gore O n3 luk bir algoritma kosutzamanliligin sorun buyuklugunun iki katina ciktigi durumda bile yalnizca 9 buyuyebilmektedir Bu yuksek kosutzamanlilik degerlerine sahip hesaplamalarin ozgun soruna gore kayda deger bir avantaj olusturmayacagi anlamina gelmektedir Ne var ki uygulama bunun tam tersini gostermektedir ve gibi dagitik hesaplama sistemleri bu konuda verimli sonuclara ulasmistir KaynakcaDis baglantilar John Gustafson un yasasini ilk kez ortaya koydugu makale Communications of the ACM 31 5 1988 sf 532 533 Lawrence Snyder Tur Mimarileri Paylasimli Bellek ve Gosterissiz Potansiyelin Dogal Sonucu 8 Haziran 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde