Досліджено питання аналізу сучасних методів дослідження складності алгоритмів і комп'ютерних обчислювачів. Показано, що використання моделей абстрактних алгоритмів за умов бурхливого розвитку комп'ютерної техніки неефективне, оскільки вони не враховують технічних складових, зокрема, апаратної складності. Доведено необхідність поєднання здобутків теорії абстрактних алгоритмів і архітектури комп'ютерів, розвитку на цій базі теорії комп'ютерних алгоритмів із застосуванням SH-моделі. Із використанням поняття "елементарний перетворювач" досліджено властивості та характеристики комп'ютерних алгоритмів, розкрито математичний зміст властивості "елементарність", розвинуто тлумачення властивості "масовість", визначено характеристику "апаратна складність", введено додаткову інформаційну характеристику "структурна складність". На цій базі запропоновано дві нові H-моделі алгоритмів з апаратною реалізацією. Наведено універсальну SH-модель обчислювача, яка дозволяє ефективно здійснювати синтез, аналіз й оптимізацію процесорів із використанням технічних та інформаційних характеристик складності. Розроблено способи мінімаксної оптимізації процесорів. Наведено приклади дослідження SH- і H-моделей.