算法能耗复杂度的定义与推导

计算机系统的性能优化研究早期关注硬件性能,后来更关注软件性能.能耗优化研究与之类似,近年来,面向软件或代码的系统能耗优化方法研究受到重视,而算法作为代码的抽象,其能耗评价技术更是一个研究重点.现有算法能耗研究大多针对特定算法以及特定运行环境,且和编程语言或硬件特性相关,并不具有普适性.比照算法的时间复杂度和空间复杂度,提出能耗复杂度是认知算法能耗特性的有效模型.首先,以图灵机为起点,建立更适于算法能耗分析的能耗图灵机,并定义算法能耗复杂度,为评价和优化算法能耗提供理论依据;然后,分析算法能耗与算法空间复杂度、时间复杂度、存储和运算语句的交叉度之间的关系,并设计利用后两者推导能耗复杂度的方法;最后,实验验证算法能耗复杂度的正确性.能耗复杂度的定义将为设计更低能耗的算法、算法选择以及算法能耗优化提供理论依据.