لقد بدأ للتو حقبة جديدة من الحوسبة ، ستوفر أجهزة كمبيوتر جديدة قوية وتسمح في النهاية بمعالجة أكبر عند مصدر بياناتنا أو بالقرب منه.
أصبحت طرق المعالجة البديلة أكثر انتشارًا مع اقترابنا من القيود المادية لزيادة تصغير أنظمة الكمبيوتر وسرعات نقل البيانات.
يصعب التعامل مع العديد من التحديات التي يواجهها العالم اليوم بسبب الكم الهائل من البيانات والتعقيد الذي ينطوي عليه الأمر ، ومع ذلك فإن الحوسبة التقليدية خطية بطبيعتها.
تتضمن الأمثلة على المواقف التي تدفع بحدود الحوسبة التقليدية التشفير المعقد ومحاكاة الأنظمة المعقدة وعمليات البحث في مجموعة البيانات. الاحصاء الكمية يدخل إلى الصورة في هذه المرحلة عندما تبدأ بعض هذه القيود في التأثير على تجارب العميل الرقمية وأوقات رد الفعل.
تعالج الحوسبة الكمية المشكلات من خلال إجراء العديد من العمليات الحسابية في وقت واحد ، مما يعزز بشكل كبير قدرة المعالجة ، بدلاً من استخدام طريقة خطية.
أكثر من أجهزة الكمبيوتر الكمومية نفسها ، تنتج الخوارزميات الكمومية التأثير المضاعف ، مما يقلل بشكل كبير من ترتيب تعقيد العديد من الخوارزميات المستخدمة على نطاق واسع ويجعلها فعالة للغاية.
يجب أن تتأكد الشركات من إتاحة الرؤى المستندة إلى الحوسبة بسرعة وسهولة الوصول إليها بالإضافة إلى إمكانية المعالجة المحسنة هذه.
لذلك من الضروري إدارة مسألة نقل كميات هائلة من البيانات عبر شبكات الكمبيوتر بالإضافة إلى معالجة البيانات بشكل أسرع. من خلال تمكين تحليل البيانات بالقرب من المصدر ، توفر الحوسبة المتطورة اليوم في هذه الحالة.
يؤدي ذلك إلى تسريع توفير العمليات الحسابية والرؤى مع استخدام سعة أقل للشبكة.
في هذه المقالة ، سوف ندرس بعمق جوانب الحوسبة الكمومية مقابل الحوسبة الطرفية ، وكيف تختلف عن بعضها البعض ، وأكثر من ذلك بكثير.
إذن ، ما هي حوسبة الحافة؟
تتطور التكنولوجيا دائمًا نتيجة للحاجة المستمرة للتعامل مع التعقيدات والقضايا الجديدة. يمكن لأجهزة الكمبيوتر القديمة التعامل مع الحجم الهائل من البيانات وتقديم إجابات للصعوبات التي تواجهها الشركات هذه الأيام.
يتم تطوير الحوسبة المتطورة للتعامل مع الحجم الهائل من البيانات وإيجاد الحلول المناسبة.
يتم استخدام نهج الحوسبة الموزعة المسمى "حوسبة الحافة" للحساب مع الاحتفاظ بتخزين البيانات بالقرب من مصادر البيانات. بسبب الحجم الهائل للبيانات والمشكلات المعقدة ذات الصلة ، لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر التقليدية التعامل مع الموقف. يتم إنشاء حوسبة الحافة كنتيجة.
يتمثل الهدف الرئيسي للشركة في تعزيز قوة المعالجة ، حيث إنها تضمن سرعة وصول واستجابة أسرع. وفي الوقت نفسه ، تقدم حوسبة الحافة كلا الأمرين.
بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك مشكلة في إرسال البيانات المهمة عبر شبكات الكمبيوتر ، ولكن الحوسبة المتطورة تحلها عن طريق الحفاظ على تحليل البيانات بالقرب من المصدر.
تضع حوسبة Edge ، في أبسط صورها ، المعالجة وتخزين البيانات أقرب إلى الأجهزة التي تجمع البيانات ، بدلاً من الاعتماد على موقع مركزي قد يكون على بعد آلاف الأميال.
بالإضافة إلى ذلك ، تتميز حوسبة الحافة بميزة أوقات رد الفعل الأسرع وتوفير النطاق الترددي. إنترنت الأشياء هو المصطلح العام للحوسبة المتطورة ، ومع ذلك ، هناك تصور خاطئ شائع بأن الاثنين قابلين للتبادل.
بالإضافة إلى ذلك ، كان تطوير التكنولوجيا السحابية في التسعينيات من الحوسبة المتطورة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تختلف اختلافًا كبيرًا عن الحوسبة الكمومية.
المزايا
- تتيح أوقات المعالجة والتحليل ورد الفعل السريعة للبيانات التي توفرها تقنيات الحوسبة المتطورة تقديم خدمات في الوقت الفعلي. تعد التغذية المرتدة السريعة ضرورية في القيادة الآلية والتصنيع الذكي ومراقبة الفيديو وتطبيقات الوعي بالموقع الأخرى ، وهذا هو السبب في أنها توفر للمستهلكين مجموعة من خدمات الاستجابة السريعة. على سبيل المثال ، أصبحت تطبيقات رؤية الكمبيوتر في الوقت الفعلي ممكنة بفضل الحوسبة المتطورة.
- تقلل الحوسبة على الجهاز من كمية البيانات المرسلة عبر الشبكة ، وتقلل من تكلفة النقل والطلب على سعة الشبكة ، وتقلل من الطاقة المستخدمة من قبل المعدات المحلية ، وتزيد من فعالية الحوسبة.
- التطبيقات التي تستفيد من وقت استجابة أسرع ، مثل الواقع المعزز والواقع الافتراضي ، تستفيد من الحوسبة على الحافة.
- يمكن أن يؤدي استخدام تقنيات الحوسبة المتطورة إلى زيادة استقرار الخدمات وقوتها وإمكانية الوصول إليها. في التطبيقات ذات المهام الحرجة حيث قد يكون لانقطاع الشبكة تداعيات كارثية ، فإن الاعتماد القوي على الأنظمة المرتبطة بالجهاز أمر بالغ الأهمية (على سبيل المثال ، المراقبة الطبية أو أنظمة النقل).
- يمكن أن تقلل الحوسبة الطرفية من نفقات الشبكة ، وتتحايل على قيود النطاق الترددي ، وتسريع نقل البيانات ، وتوقف انقطاع الخدمة ، وتوفر لك مزيدًا من التحكم في تدفق البيانات الهامة. كل من التخزين المؤقت الديناميكي والثابت ممكن بسبب انخفاض أوقات التحميل وزيادة قرب الخدمات عبر الإنترنت من المستخدمين.
- الخدمات التي تستخدم الحوسبة المتطورة أكثر موثوقية وسرعة وأقل تكلفة. يستفيد العملاء من تجربة أسرع وأكثر موثوقية بفضل الحوسبة المتطورة. تشير Edge إلى تطبيقات بزمن انتقال منخفض ومتاحة للغاية مع مزودي خدمة في الوقت الفعلي ومراقبة الشركة.
عيوب
- مشكلة كبيرة في الحوسبة الحافة هي تكلفتها. بدون شريك محلي ، يكون بناء البنية التحتية مكلفًا وصعبًا. يجب على الطاقم صيانة العديد من الأدوات في أفضل حالة في مواقع متعددة ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الصيانة بشكل متكرر.
- يتم زيادة سطح الهجوم للشبكة بالكامل عن طريق الحوسبة الطرفية. يمكن أن تكون الأجهزة الطرفية نقطة دخول للهجمات الإلكترونية ، مما يمنح المهاجم فرصة لإدخال برامج ضارة وإصابة الشبكة.
- لسوء الحظ ، من الصعب إنشاء أمان قوي في بيئة موزعة. تتم غالبية معالجة البيانات بعيدًا عن خط الرؤية المباشر لفريق الأمن والخادم المركزي. ينمو سطح الهجوم مع شراء الشركة لآلات جديدة.
ما هي الحوسبة الكمومية؟
لا يمكن التعامل مع العديد من التعقيدات والكميات الكبيرة من البيانات بشكل فعال بواسطة أجهزة الكمبيوتر التقليدية بسبب تصميمها الخطي. يجري تطوير الحوسبة الكمية لتكون قادرة على التعامل مع التعقيد وكمية هائلة من البيانات.
يمكن للحوسبة الكمومية ، على عكس أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، إجراء العديد من العمليات الحسابية في وقت واحد مع مراعاة التعقيد. النتائج تكون أكثر فعالية نتيجة لذلك.
استخدام ميزات الحالة الكمومية المتكاملة مثل التراكب والتداخل و تشابك للحساب ، الحوسبة الكمومية هي نوع آخر من الحوسبة.
يعد استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية ضروريًا في الواقع لإجراء عملية حسابية. ومع ذلك ، على الرغم من أنه تم تصميمه ليحل محل أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، فقد لا يكون قادرًا على ذلك.
ومع ذلك ، فإن أجهزة الكمبيوتر الكمومية أسرع بكثير من أجهزة الكمبيوتر التقليدية في تحليل الأعداد الصحيحة. من الناحية العملية ، قد لا تعمل بشكل جيد مثل أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، ولكنها قد تكون قادرة على إكمال بعض العمليات الحسابية بسرعة أكبر.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية تدعم أطروحة تشيرش تورينج ، فإنها ستجري كل عملية حسابية بنفس طريقة الكمبيوتر التقليدي والعكس صحيح.
ومع ذلك ، فإن الكمبيوتر الكمومي أقل تعقيدًا من الكمبيوتر التقليدي. في الواقع ، يوفر الكمبيوتر الكمومي ميزات مماثلة لتلك الموجودة في الكمبيوتر التقليدي.
تم تطوير الحوسبة الكمومية في الثمانينيات وهي ليست تطورًا لأي تقنية موجودة. علاوة على ذلك ، فهي تختلف اختلافًا كبيرًا عن الحوسبة المتطورة.
المزايا
- حتى الحاسوب العملاق يجد صعوبة أكبر في معالجة المشاكل التي تزداد تعقيدًا. عادة ما يفشل الكمبيوتر الكلاسيكي بسبب المستوى العالي من التعقيد والعديد من العوامل المترابطة. ومع ذلك ، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تأخذ في الاعتبار كل هذه العوامل والتعقيد للوصول إلى حل بسبب أفكار التراكب والتشابك.
- بالنسبة لمحاكاة بيانات الحوسبة ، تعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية هي الأكثر فاعلية. تم تطوير العديد من الخوارزميات التي يمكنها محاكاة مجموعة واسعة من الظواهر ، بما في ذلك التنبؤ بالطقس والنمذجة الكيميائية وما إلى ذلك.
- تستخدم Google الحوسبة الكمومية لتحسين نتائج البحث. تتيح هذه الأجهزة الآن إكمال عمليات بحث Google بسرعة أكبر. يمكن أن توفر الحوسبة الكمومية النتائج الأكثر صلة بالموضوع.
- أجهزة الكمبيوتر هذه قادرة على معالجة العمليات الحسابية بسرعة أكبر بكثير من أجهزة الكمبيوتر العادية. لا يمكن لأجهزة الكمبيوتر العملاقة أن تتطابق مع سعة الحوسبة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. يمكنهم معالجة البيانات أسرع ألف مرة من أجهزة الكمبيوتر العملاقة العادية. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية إجراء بعض العمليات الحسابية في غضون ثوانٍ قد يستغرق إكمالها من جهاز كمبيوتر تقليدي 1000 عام.
- يستخدم تطوير صاروخ الرادار أيضًا الحوسبة الكمومية. سيؤدي استخدام هذه التقنية إلى زيادة دقة أسلحة الرادار.
عيوب
- نظرًا لمدى دقة تفسير أجهزة الكمبيوتر هذه للمعلومات ، يلزم توفر درجة حرارة تبلغ -460 درجة فهرنهايت. من الصعب للغاية إبقاء الكون عند أدنى درجة حرارة له ، والتي هي الآن.
- يتطلب إنشاء خوارزمية مختلفة لكل نوع من أنواع الحوسبة. الخوارزميات المتخصصة مطلوبة لكي تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية في بيئتها ؛ لا يمكنهم العمل كما يمكن لأجهزة الكمبيوتر التقليدية.
- لا يمكن الوصول إليها من قبل الجمهور بسبب أسعارها عالية النطاق. نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر هذه لا تزال في مرحلة التطوير ، فإن معدلات الخطأ فيها مرتفعة أيضًا.
الاختلافات الرئيسية بين الحوسبة الحادة والكمية
تنفذ حوسبة الحافة عمليات بالقرب من مصدر البيانات أو عنده. يختلف هذا عن المعيار الحالي نظرًا لأن معظم عمليات الحوسبة لدينا تتم الآن على السحابة ، حيث تتم معالجة أعمال المعالجة بواسطة مراكز البيانات المتفرقة.
تواجه إعدادات الحوسبة السحابية الحالية لدينا عقبة بسبب احتمالية التأخير ، والتي يشار إليها أحيانًا بالتأخير. قد يتم إجراء المزيد من المعالجة محليًا في المستقبل القريب ؛ على سبيل المثال ، يمكن لنظام الرؤية الحاسوبية للسيارة تحليل الصور وتحديدها على الفور بدلاً من إرسالها إلى السحابة للتحقق من صحتها.
سوف تكمل الحوسبة المتطورة قدرات السحابة ، ولن تحل محلها ، وتتطلب معدات ومعالجات متخصصة.
من ناحية أخرى ، لا يستطيع الكمبيوتر التقليدي ، الذي يمكنه معالجة البيانات إلا في 1 أو 0 ، التعامل مع المشكلات المعقدة للغاية من الناحية الحسابية.
ومع ذلك ، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تفعل ذلك. يمكن أن توجد هذه البايتات 1 و 0 في حالتين (كيوبت) في وقت واحد في العالم الكمي ، مما يتيح الحساب المتوازي. لذلك ، إذا قمت ببناء اثنين من البتات الكمومية ، فقد يحتويان في نفس الوقت على الأرقام 00 و 01 و 10 و 11.
تعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية أقوى من أي شيء تم إنشاؤه حتى الآن لأنها تحتاج إلى خوارزميات فريدة قادرة على القيام بمهام جديدة. لعقود من الزمان ، كان الباحثون يدرسون أجهزة الكمبيوتر الكمومية. كان الجزء الصعب هو إثبات أن الكمبيوتر الكمومي يقوم بصدق بإجراء حسابات كمومية.
والسبب في ذلك هو أنه في النظام الكمي ، فإن فعل إدراك المعلومات أثناء انتقالها يغير طبيعة تلك البيانات.
نظرًا للهيكل الخطي لأجهزة الكمبيوتر التقليدية ، تم إنشاء إستراتيجية معالجة مختلفة. نظرًا للكم الهائل من البيانات وتعقيد المشكلات ، تواجه أجهزة الكمبيوتر التقليدية صعوبة في التعامل معها ، مما يتسبب في تلقي المستهلكين لردود بطيئة.
من أجل تحسين أوقات التفاعل والحفاظ على النطاق الترددي ، يتم استخدام الحوسبة المتطورة والحوسبة الكمومية. ومع ذلك ، فإن الاختلافات بينهم كبيرة.
- أضع ثقتي في الاحصاء الكمية، التي بدأت في عام 1980 ، تعود الحوسبة المتطورة إلى التسعينيات.
- تتم الحوسبة على الحافة باستخدام نهج الحوسبة الموزعة. تُستخدم الميزات المتكاملة للحالات الكمومية ، مثل التراكب والتداخل والتشابك ، في الحوسبة الكمومية لإجراء العمليات الحسابية.
- على عكس الحوسبة الكمومية ، وهي ليست نوعًا من الحوسبة في حد ذاتها ، فإن الحوسبة المتطورة هي تطور للحوسبة السحابية.
- تعطي الحوسبة المتطورة الأولوية للرؤى المستندة إلى البيانات والاستجابات السريعة وتجربة المستخدم الإيجابية. من ناحية أخرى ، تركز الحوسبة الكمية على تحليلات البيانات والتوصل إلى أفضل الحلول.
- بينما يتم استخدام الحوسبة الكمومية في مجالات مثل الكيمياء الحاسوبية والبحوث ، يتم استخدام الحوسبة المتطورة في إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء الصناعي.
وفي الختام
تم وضع إستراتيجية معالجة بديلة بسبب البنية الخطية الواضحة إلى حد ما لأجهزة الكمبيوتر التقليدية.
يتزايد كل من تعقيد وحجم البيانات ، مما يجعل التعامل مع أجهزة الكمبيوتر التقليدية أكثر صعوبة ، مما يتسبب في بطء وقت الاستجابة وتجربة مستخدم سيئة.
ثم يتم استخدام حوسبة الحافة والحوسبة الكمومية لتحقيق أوقات رد فعل أسرع وتوفير في عرض النطاق الترددي. لكنهم يختلفون بشكل كبير عن بعضهم البعض في نواحٍ مهمة.
طريقة من الحوسبة الموزعة تسمى حوسبة الحافة تحافظ على المعالجة وتخزين البيانات بالقرب من مصادر البيانات. يُعتقد أنه تم تطويره لتحسين أوقات الاستجابة وتوفير النطاق الترددي.
يشيع استخدام المصطلحين "إنترنت الأشياء" و "الحافة" بالتبادل. من ناحية أخرى ، فإن إنترنت الأشياء في الحوسبة المتطورة مفهوم مجرد.
يستخدم نوع من الحسابات يعرف باسم الحوسبة الكمومية خصائص التراكب والتداخل والتشابك للحالات الكمومية.
أثناء التطوير من أجل حساب أسرع ، قد لا تتمكن الحوسبة الكمومية من حل جميع الصعوبات. ومع ذلك ، فإنه من شأنه أن يقوم بتحليل عدد صحيح بشكل أسرع من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. ومع ذلك ، كانت قادرة على أكثر بكثير من أجهزة الكمبيوتر التقليدية.
اترك تعليق