Нова ера на компютрите едва сега започва, която ще осигури силни нови компютри и в крайна сметка ще позволи по-голяма обработка при или близо до източника на нашите данни.
Алтернативните методи на обработка стават все по-разпространени, тъй като се доближаваме до физическите ограничения на по-нататъшното миниатюризиране на компютърните системи и скоростите на предаване на данни.
Много от предизвикателствата, пред които е изправен светът днес, са трудни за справяне поради огромното количество данни и включената сложност, но конвенционалните изчисления са линейни по природа.
Примери за ситуации, които разширяват границите на конвенционалните изчисления, включват сложно криптиране, симулации на сложни системи и търсене на набор от данни. Квантово изчисление влиза в картината в този момент, когато някои от тези ограничения започват да влияят върху дигиталното преживяване на клиента и времето за реакция.
Квантовото изчисление адресира проблеми, като прави много изчисления едновременно, което експоненциално увеличава капацитета за обработка, за разлика от използването на линеен метод.
Повече от самите квантови компютри, квантовите алгоритми произвеждат мултиплициращ ефект, който драстично намалява реда на сложност на множество широко използвани алгоритми и ги прави изключително ефективни.
Компаниите трябва да се уверят, че компютърно-базираните прозрения се предоставят бързо и лесно достъпни в допълнение към тази подобрена способност за обработка.
Следователно е необходимо да се управлява проблемът с прехвърлянето на огромни количества данни през компютърни мрежи в допълнение към по-бързата обработка на данни. Като позволява анализ на данни по-близо до източника, крайното изчисление спасява положението в тази ситуация.
Това ускорява предоставянето на изчисления и прозрения, като същевременно използва по-малко мрежов капацитет.
В тази статия ще разгледаме в дълбочина аспектите на квантовите и крайните изчисления, как се различават един от друг и много повече.
И така, какво е Edge computing?
Технологиите винаги се развиват в резултат на постоянната необходимост да се справят с нови сложности и проблеми. Старите компютри могат да се справят с огромното количество данни и да дадат отговори на трудностите, с които се сблъскват корпорациите в наши дни.
Edge computing се разработва, за да се справи с огромния обем данни и да намери подходящи решения.
Разпределен изчислителен подход, наречен „крайно изчисление“, се използва за изчисление, като същевременно се запазва съхранението на данни в близост до източници на данни. Поради огромния обем данни и сложните проблеми, традиционните компютри не могат да се справят със ситуацията. Edge computing се създава като резултат.
Основната цел на фирмата е подобрената процесорна мощност, тъй като гарантира по-бърза достъпност и време за реакция. Edge computing междувременно предлага и двете.
Освен това имаше проблем с изпращането на важни данни през компютърни мрежи, но периферните изчисления го решават, като поддържат анализа на данните близо до източника.
Edge computing, най-основно, поставя обработката и съхранението на данни по-близо до устройствата, които събират данни, вместо да зависят от централен сайт, който може да е на хиляди километри.
Освен това крайните изчисления имат предимството на по-бързи времена за реакция и спестяване на честотна лента. IoT е общият термин за крайни изчисления, но има често срещано погрешно схващане, че двете са взаимозаменяеми.
Освен това, развитието на облачните технологии през 1990-те години на миналия век беше периферно изчисление. Освен това, той се различава значително от квантовите изчисления.
Предимства
- Бързата обработка на данни, анализът и времената за реакция, осигурени от крайните компютърни технологии, позволяват услуги в реално време. Бързата обратна връзка е от съществено значение за автоматизираното шофиране, интелигентното производство, видеонаблюдението и други приложения за информираност за местоположението, поради което предлага на потребителите избор от услуги за бърз отговор. Например приложенията за компютърно зрение в реално време стават възможни благодарение на периферните изчисления.
- Компютрите на устройството намаляват количеството данни, изпратени по мрежата, намаляват разходите за предаване и търсенето на капацитет на мрежата, намаляват енергията, използвана от локалното оборудване, и повишават изчислителната ефективност.
- Приложенията, които се възползват от по-бързо време за реакция, като добавена реалност и виртуална реалност, се възползват от изчисленията на ръба.
- Използването на периферни компютърни технологии може да увеличи стабилността, здравината и достъпността на услугите. В критични за мисията приложения, където мрежовите прекъсвания могат да имат катастрофални последици, силната надеждност на свързаните системи на устройството е от решаващо значение (напр. медицинско наблюдение или транспортни системи).
- Edge computing може да намали мрежовите разходи, да заобиколи ограниченията на честотната лента, да ускори предаването на данни, да спре прекъсванията на услугата и да ви предложи повече контрол върху потока от критични данни. Както динамичното, така и статичното кеширане са възможни поради намаленото време за зареждане и по-голямата близост на онлайн услугите до потребителите.
- Услугите, които използват периферни изчисления, са по-надеждни, по-бързи и по-евтини. Клиентите се възползват от по-бързо и по-надеждно изживяване благодарение на крайното изчисление. Edge се отнася до приложения с ниска латентност, високо достъпни с доставчици на услуги в реално време и мониторинг на компанията.
Недостатъци
- Значителен проблем с периферните изчисления е тяхната цена. Без местен партньор изграждането на инфраструктурата е скъпо и трудно. Екипажът трябва да поддържа няколко приспособления в отлично състояние на различни места, което често води до високи разходи за поддръжка.
- Цялата повърхност за атака на мрежата се увеличава чрез крайни изчисления. Edge устройствата могат да бъдат входна точка за кибератаки, давайки шанс на нападателя да въведе злонамерен софтуер и да зарази мрежата.
- За съжаление създаването на силна сигурност в разпределена среда е трудно. По-голямата част от обработката на данни се извършва далеч от пряката видимост на екипа по сигурността и централния сървър. Повърхността на атаката нараства, когато компанията закупува нови машини.
Какво е квантово изчисление?
Много сложности и по-големи количества данни не могат да се обработват ефективно от традиционните компютри поради техния линеен дизайн. Квантовите изчисления се разработват, за да могат да се справят със сложност и огромно количество данни.
Квантовото изчисление, за разлика от традиционните компютри, може да извършва много изчисления наведнъж, като взема предвид сложността. Резултатите са по-ефективни като резултат.
Използване на интегрирани характеристики на квантово състояние като суперпозиция, интерференция и заплитане за изчисленията квантовите изчисления са друг вид изчисления.
Използването на квантови компютри всъщност е необходимо за извършване на изчисления. Въпреки това, въпреки че е проектиран да замени традиционните компютри, може да не успее.
Въпреки това, квантовите компютри са много по-бързи от конвенционалните компютри при разлагането на цели числа. Практически погледнато, той може да не работи толкова добре, колкото традиционните компютри, но може да е в състояние да завърши някои изчисления много по-бързо.
Освен това, тъй като квантовите компютри поддържат тезата на Чърч-Тюринг, те биха направили всяко изчисление по същия начин като конвенционален компютър и обратно.
Въпреки това, квантовият компютър е по-малко сложен във времето от конвенционалния компютър. Всъщност квантовият компютър предоставя функции, които са идентични с тези на конвенционалния компютър.
Квантовото изчисление е разработено през 1980-те години на миналия век и не е развитие на съществуваща технология. Освен това, той се различава значително от крайните изчисления.
Предимства
- Дори суперкомпютър намира за по-голямо предизвикателство да се справя с проблеми, които стават все по-сложни. Класическият компютър обикновено се проваля поради високо ниво на сложност и множество взаимозависими фактори. Въпреки това, квантовите компютри могат да вземат под внимание всички тези фактори и сложност, за да стигнат до решение поради идеите за суперпозиция и заплитане.
- За симулация на изчислителни данни квантовите компютри са най-ефективни. Разработени са множество алгоритми, които могат да симулират широк спектър от явления, включително прогнозиране на времето, химическо моделиране и др.
- Google използва квантово изчисление, за да подобри резултатите от търсенето. Тези машини вече позволяват търсенията с Google да се извършват по-бързо. Квантовото изчисление може да осигури най-уместните резултати.
- Тези компютри могат да обработват изчисления значително по-бързо от обикновените компютри. Суперкомпютрите не могат да достигнат изчислителния капацитет на квантовите компютри. Те могат да обработват данни хиляди пъти по-бързо от обикновените суперкомпютри. Квантовите компютри могат да направят някои изчисления за секунди, които биха отнели на конвенционален компютър 1000 години, за да завърши.
- Разработката на радарни ракети също използва квантово изчисление. Използването на тази технология ще повиши точността на радарните оръжия.
Недостатъци
- Поради това колко задълбочено тези компютри интерпретират информацията, е необходима температура от -460 градуса F. Невероятно предизвикателство е да се поддържа космосът при най-ниската му температура, каквато е сега.
- Това изисква създаването на различен алгоритъм за всеки тип изчисление. Необходими са специализирани алгоритми, за да могат квантовите компютри да работят в тяхната среда; те не могат да функционират както конвенционалните компютри.
- Те не са достъпни за обществеността поради високата им цена. Тъй като тези компютри са все още в етап на разработка, техните нива на грешки също са доста високи.
Основни разлики между Edge и Quantum Computing
Edge computing извършва операции близо до или при източника на данни. Това е различно от настоящия стандарт, тъй като голяма част от нашите изчисления сега се извършват в облака, като обработката се извършва от разпръснати центрове за данни.
Текущите ни настройки за облачни изчисления са изправени пред препятствие поради възможността за забавяне, понякога наричано забавяне. Повече обработка може да бъде извършена локално в близко бъдеще; например системата за компютърно зрение на автомобил може да анализира и идентифицира снимките веднага, вместо да ги предава в облака за валидиране.
Edge computing ще допълни, а не ще замени възможностите на облака и изисква специализирано оборудване и процесори.
От друга страна, конвенционален компютър, който може да обработва данни само за 1s или 0s, не може да се справи с проблеми, които са твърде сложни от изчислителна гледна точка.
Квантовите компютри обаче могат. Тези 1 и 0 байта могат да съществуват в две състояния (кубити) едновременно в квантовия свят, позволявайки паралелно изчисление. Следователно, ако конструирате два кубита, те могат едновременно да съдържат числата 00, 01, 10 и 11.
Квантовите компютри са по-мощни от всичко създадено до момента, защото се нуждаят от уникални алгоритми, които са способни да изпълняват нови задачи. От десетилетия изследователите изучават квантовите компютри. Трудната част беше демонстрирането, че квантовият компютър наистина прави квантови изчисления.
Причината за това е, че в една квантова система актът на възприемане на информация, докато тя е в транзит, променя естеството на тези данни.
Поради линейната структура на конвенционалните компютри е създадена различна стратегия за обработка. Поради голямото количество данни и сложността на проблемите, традиционните компютри трудно се справят с тях, което кара потребителите да получават бавни отговори.
За да се подобрят времето за реакция и да се запази честотната лента, тогава се използват крайни изчисления и квантови изчисления. Разликите им помежду си обаче са значителни.
- За разлика квантови изчисления, който стартира през 1980 г., крайните изчисления датират от 1990 г.
- Изчисленията на ръба се извършват с помощта на разпределен изчислителен подход. Интегрираните характеристики на квантовите състояния, като суперпозиция, интерференция и заплитане, се използват в квантовите изчисления за извършване на изчисления.
- За разлика от квантовото изчисление, което само по себе си не е вид изчисление, периферното изчисление е развитие на облачните изчисления.
- Edge computing дава приоритет на прозрения, управлявани от данни, бързи отговори и положително потребителско изживяване. Квантовото изчисление, от друга страна, се концентрира върху анализа на данни и намирането на най-добрите решения.
- Докато квантовите изчисления се използват в области като изчислителната химия и изследванията, крайните изчисления се използват в IoT и Industrial IoT.
Заключение
Създадена е алтернативна стратегия за обработка поради доста очевидната линейна структура на конвенционалните компютри.
Сложността и обемът на данните нарастват, което ги прави по-трудни за обработка от конвенционалните компютри, което води до бавно време за реакция и лошо потребителско изживяване.
След това се използват крайни изчисления и квантови изчисления за по-бързо време за реакция и спестяване на честотна лента. Но те се различават значително един от друг по важни начини.
Метод на разпределено изчисление, наречен крайно изчисление, поддържа обработката и съхранението на данни близо до източниците на данни. Смята се, че е разработен, за да подобри времето за реакция и да спести честотна лента.
Термините „IoT“ и „edge“ обикновено се използват взаимозаменяемо. От друга страна, IoT в крайните изчисления е абстрактно понятие.
Един вид изчисление, известно като квантово изчисление, използва свойствата на суперпозицията, интерференцията и заплитането на квантовите състояния.
Въпреки че се разработва за по-бързи изчисления, квантовите изчисления може да не са в състояние да разрешат всички трудности. Въпреки това, той ще извърши целочислена факторизация по-бързо от традиционните компютри. Въпреки това, той беше способен на много повече от конвенционалните компютри.
Оставете коментар