Kasutaja:R1R2R12/Latentsus

Latentsus (inglise keeles latency) on ajaline viivitus mingi protsessi algusest kuni hetkeni, mil selle protsessi tagajärgi saab vaadelda. Latentsus on terminina enamasti kasutusel informaatika- ja inseneriteaduste valdkonnas. Füüsikaline latentsus eksisteerib, kuna iga füüsikaline protsess on piiratud valguse kiirusega, s.t. iga füüsikalise protsessi levimise kiirus on alati väiksem või võrdne valguse kiirusega. Seega, igal füüsikalisel süsteemil on olemas sisemine latentsus.

Täpne latentsuse definitsioon oleneb vaadeldavast süsteemist. Suhtlusvõrgustike kontekstis loetakse latentsuseks kasutatava meediumi minimaalset ajaviivist. Inimeste arvutikasutuse juures on märgataval latentsusel suur efekt kasutaja rahulolul.

Latentsus infovahetust vajavates süsteemides

Online-mängudes on latentsus tihti probleemiks, kuna kiire reaktsioon uutele sündmustele mängus võib olla kasulik, või otseselt eesmärgiks. Ajalise viivituse tõttu, mil jõuab mängija-poolne informatsioon serverisse, võib teistele mängijatele tunduda, et tema reaktsioonikiirus on väga aeglane, kuigi enda vaatepunktist reageeris antud mängija normaalses ajavahemikus. See võib anda mängijatele, kellel on madala latentsusega internetiühendus, paljudes online-mängudes suure eelise.

Latentsuse elimineerimine on tänapäeval investeerimisturu valdkonnas korporatsioonide eesmärgiks, eriti kui on kasutusel algoritmid, mis töötlevad turumuudatusi ja edastavad sellele vastavalt informatsiooni millisekundite jooksul. Madala viivitusega investeerimine toimub peamiselt võrgustikes, kus finantsinstitutsioonid on ühendatud börsi muudatustega ning kasutavad elektroonilisi suhtlusvõrgustikke (inglise keeles electronic communication networks), et teha automatiseeritud finantstehinguid. Kuna tänapäeval on arvutite abil finantstehingute tegemine arenenud nii kaugele, et millisekundite võrra latentsuse vähendamine annab korporatsioonidele tunduva eelise, siis on korporatsioonide huvides kasutada hetkel parimaid olemasolevaid internetiühendusi, algoritme ja muid tehnilisi lahendusi.

Latentsus internetivõrkudes

Latentsust internetivõrkudes mõõdetakse kas ühesuunaliselt (aeg, mis kulub allika informatsiooni saatmisest kuni sihtpunkti jõudmiseni) või kahesuunaliselt (ajale, mis kulub allika informatsiooni saatmisest kuni sihtpunkti jõudmiseni liidetakse aeg, mis kulub sihtpunktist informatsiooni tagasijõudmiseks). Rohkem kasutatakse kahesuunalist latentsuse mõõtmist, kuna seda saab mõõta ühest punktist. Kahesuunalisel latentsuse mõõtmisel ei võeta arvesse aega, mis sihtpunkt peaks informatsiooni töötlemiseks kulutama. Paljud tarkvaraplatvormid pakuvad teenust nimega ping, mida kasutatakse kahesuunaliseks latentsuse mõõtmiseks.

Reaalses internetivõrgus läbib iga edastatud informatsioonipakett mitut sõlmpunkti, milles informatsiooni veel töödeldakse ning see põhjustab suurema reaalse latentsuse. Kui ühte sõlmpunkti jõuab korraga mitu informatsioonipaketti, mille sihtpunkt on sama, siis tüüpiliselt saab sõlmpunkt edastada vaid ühe paketi korraga, mis suurendab veelgi latentsust.

Valguskaabel

Hetkel kõige väiksema latentsusega internetiühenduse tehnoloogia on valguskaabli kasutamine, milles informatsioon levib umbes kiirusega, mis on võrreldav 70% valguse kiirusega. Ühe kilomeetri kohta on informatsiooni levimise latentsus umbes 5 µs. Suurlinnades on latentsus veidi suurem, kuna läbitav vahemaa on kõrgete hoonete tõttu suurem. Et arvutada reaalset valguskaabliga ühenduse latentsust, peab teadma valguskaabli poolt läbitud vahemaad, mis ei ole tavaliselt sirgjooneline, kuna see peab läbima geograafilisi takistusi ning ka kunstlikke takistusi nagu teed ja raudteed.

Satelliidid

Enamik satelliite on orbiidil, mis on umbes 35 800 km Maast. See muudab latentsuse Maalt informatsiooni edastamise puhul üsna suureks - umbes 0.25s Maalt edastatud signaali jõudmiseks satelliidini ning sealt tagasi Maale. Latentsuse vähendamiseks kasutatakse satelliite, mis on madalamal orbiidil ning viiakse rohkem suhtlussatelliite orbiidile, et rohkem ruumi oleks pidevalt kaetud.

Audiolatentsus

Audiolatentsuseks loetakse ajalist viivitust audiosignaali süsteemi sisenemise ning heli süsteemist väljumise vahel. Suur osa audiosüsteemide latentsusest tuleneb signaali analoog-digitaal muutmisest, signaali töötlemisest ning digitaal-analoog muutmisest.

Latentsus transportatsioonisüsteemides

Igal transportatsioonisüsteemil on mingisugune tegevuslik latentsus. Ühel süsteemil võib olla isegi mitut tüüpi latentsust, olenevalt süsteemi eesmärgist. Seda illustreerib hästi näide lennundusest.

Reisija vaatepunkt

Reisija vaatepunktist saab näiteks tema teekonna latensust kirjeldada kui aega, mis kulub tal oma elukohast kuni teise linna hotelli jõudmiseni. Oletame, et reisija lendab liinil London - New York. Tema lennureisi latentsust ei mõjuta see, kas samal päeval lendab sellel liinil 100 inimest või 100 000 inimest.

Lennufirma vaatepunkt

Lennufirma vaatepunktist võib olla latentsus hoopis teistsugune. London'i ja New York'i lennujaamades on piiratud arv töötajaid ning piiratud arv lennukeid saab läbi viia reisi liinil London - New York, seega ühe reisi lõppemisel on lennufirma eesmärgiks valmistada see lennuk järgmiseks reisiks ette nii kiiresti, kui võimalik. See võib aega võtta, näiteks:

• 35 minutit lennuki puhastamiseks
• 15 minutit lennuki tankimiseks
• 10 minutit uute reisijate pealelaadimiseks
• 30 minutit kauba laadimiseks

Kui loetletud tegevused viiakse läbi üksteise järel, siis ideaalne aeg uue reisi alustamiseks on:

35 + 15 + 10 + 30 = 90 minutit

Lennufirma saab aga tankida ja laadida kaupa samaaegselt. Reisijad saab lennukisse võtta peale lennuki puhastamist. Sel juhul on ideaalne aeg uue reisi alustamiseks:

35 + 10 = 45
15
30
Minimaalne latentsus = 45

Seega, reisija vaatepunktist on lennu latentsus konstantne olenemata sellest, mida teeb lennufirma enne lennu algust, kuid lennufirma vaatepunktist on efektiivsem ning kasumlikum vähendada järgmise lennu alguseks kuluvat aega.