Nýtt tímabil tölvunarfræði er að hefjast, tímabil sem mun bjóða upp á sterkar nýjar tölvur og að lokum leyfa meiri vinnslu við eða nálægt uppruna gagna okkar.
Aðrar aðferðir við vinnslu hafa orðið algengari eftir því sem við komumst nær þeim líkamlegu takmörkunum sem fylgja frekari smæðun tölvukerfa og gagnaflutningshraða.
Mörg af þeim áskorunum sem heimurinn stendur frammi fyrir í dag er erfitt að takast á við vegna gífurlegs magns gagna og flókinna gagna, en samt sem áður er hefðbundin tölva línuleg í eðli sínu.
Dæmi um aðstæður sem þrýsta á mörk hefðbundinnar tölvunar eru flókin dulkóðun, eftirlíkingar af flóknum kerfum og gagnaleit. Skammtafræði kemur inn í myndina á þessum tímapunkti þegar sumar af þessum þvingunum fara að hafa áhrif á stafræna upplifun viðskiptavinarins og viðbragðstíma.
Skammtatölvun tekur á vandamálum með því að gera marga útreikninga samtímis, sem eykur veldisvísis vinnslugetu, öfugt við að nota línulega aðferð.
Meira en skammtatölvur sjálfar framleiða skammtareiknirit margföldunaráhrifin, sem dregur verulega úr röð margbreytileika fjölmargra víða notaðra reiknirita og gerir þau afar skilvirk.
Fyrirtæki verða að ganga úr skugga um að innsýn sem byggir á tölvum sé gerð aðgengileg tafarlaust og aðgengileg til viðbótar við þessa auknu vinnslugetu.
Þess vegna er nauðsynlegt að halda utan um það mál að flytja gríðarlegt magn gagna í gegnum tölvunet auk þess að vinna gögn hraðar. Með því að virkja gagnagreiningu nær upprunanum bjargar jaðartölvu deginum í þessum aðstæðum.
Þetta flýtir fyrir framboði á útreikningum og innsýn á sama tíma og minni netgeta er notuð.
Í þessari grein munum við skoða ítarlega þætti skammtafræði vs brúntölvu, hvernig þeir eru frábrugðnir hver öðrum og margt fleira.
Svo, hvað er Edge computing?
Tæknin er alltaf að þróast sem afleiðing af stöðugri þörf til að takast á við ný flókin og viðfangsefni. Gömlu tölvurnar ráða við gagnamagnið og gefa svör við þeim erfiðleikum sem fyrirtæki lenda í þessa dagana.
Edge computing er í þróun til að takast á við gífurlegt magn gagna og finna lausnir á viðeigandi hátt.
Dreifð tölvuaðferð sem kallast „brúntölvun“ er notuð til útreikninga á meðan gagnageymslu er haldið nálægt gagnaveitum. Vegna gífurlegs gagnamagns og flókinna mála sem um ræðir geta hefðbundnar tölvur ekki ráðið við ástandið. Edge computing er búin til í kjölfarið.
Meginmarkmið fyrirtækisins er aukinn vinnslumáttur þar sem hann tryggir hraðari aðgengi og viðbragðstíma. Edge computing, á meðan, býður upp á bæði þetta.
Að auki var vandamál með að senda mikilvæg gögn í gegnum tölvunet, en brúntölvur leysa það með því að halda gagnagreiningu nálægt upprunanum.
Edge computing, þegar hún er undirstöðu, setur vinnslu og gagnageymslu nær tækjunum sem safna gögnum, frekar en að vera háð miðlægri síðu sem gæti verið þúsundir kílómetra í burtu.
Að auki hefur brúntölvun þann kost að viðbragðstímar eru hraðari og bandbreiddarsparnaður. IoT er almenna hugtakið yfir brúntölvu, hins vegar er algeng misskilningur um að þetta tvennt sé skiptanlegt.
Að auki var þróun skýjatækninnar á tíunda áratug síðustu aldar brún tölvumál. Að auki er það verulega frábrugðið skammtafræði.
Kostir
- Hröð gagnavinnsla, greining og viðbragðstími sem framleiddur er af brúntölvutækni gerir rauntímaþjónustu kleift. Hröð endurgjöf er nauðsynleg í sjálfvirkum akstri, greindri framleiðslu, myndbandseftirliti og öðrum staðsetningarvitundarforritum, þess vegna býður það neytendum upp á val um hraðsvörunarþjónustu. Til dæmis eru rauntíma tölvusjón forrit möguleg með brúntölvu.
- Tölvun á tæki lækkar magn gagna sem send eru um netið, lækkar flutningskostnað og eftirspurn eftir afkastagetu netsins, lækkar orku sem staðbundin búnaður notar og eykur skilvirkni tölvunar.
- Forrit sem njóta góðs af hraðari viðbragðstíma, eins og aukinn veruleiki og sýndarveruleiki, njóta góðs af tölvuvinnslu á jaðrinum.
- Notkun brún tölvutækni getur aukið stöðugleika, traustleika og aðgengi þjónustu. Í mikilvægum forritum þar sem nettenging gæti haft hörmulegar afleiðingar, er mikil áreiðanleiki tengdra tækjakerfa afgerandi (td lækniseftirlit eða flutningskerfa).
- Edge computing getur dregið úr netkostnaði, sniðgengið bandbreiddartakmarkanir, flýtt fyrir gagnaflutningi, stöðvað þjónustustopp og boðið þér meiri stjórn á flæði mikilvægra gagna. Bæði kraftmikið og kyrrstætt skyndiminni er möguleg vegna styttri hleðslutíma og meiri nálægðar netþjónustu við notendur.
- Þjónustan sem notar brúntölvu er áreiðanlegri, hraðari og ódýrari. Viðskiptavinir njóta góðs af hraðari og áreiðanlegri upplifun þökk sé brúntölvu. Edge vísar til lítilla biðtíma, mjög fáanlegra forrita með rauntíma þjónustuveitendum og eftirliti fyrirtækja.
Ókostir
- Verulegt vandamál við brúntölvu er kostnaður þess. Án staðbundins samstarfsaðila er það dýrt og erfitt að byggja upp innviðina. Áhöfnin verður að halda nokkrum tækjum í toppstandi á mörgum stöðum, sem hefur í för með sér oft háan viðhaldskostnað.
- Allt árásaryfirborð netkerfis er aukið með brúntölvu. Edge tæki geta verið aðgangsstaður fyrir netárásir, sem gefur árásarmanni tækifæri til að kynna skaðlegan hugbúnað og smita netið.
- Því miður er erfitt að skapa sterkt öryggi í dreifðu umhverfi. Meirihluti gagnavinnslu fer fram fjarri beinni sjónlínu öryggisteymisins og miðlara miðlarans. Árásarflöturinn vex eftir því sem fyrirtækið kaupir nýjar vélar.
Hvað er skammtafræði?
Hefðbundnar tölvur geta ekki meðhöndlað margbreytileika og meira magn gagna á áhrifaríkan hátt vegna línulegrar hönnunar. Verið er að þróa skammtatölvuna til að geta tekist á við flókið og gífurlegt magn gagna.
Skammtatölvur, öfugt við hefðbundnar tölvur, geta gert margar útreikningar í einu á sama tíma og flókið er tekið með í reikninginn. Niðurstöður eru skilvirkari fyrir vikið.
Notkun samþættra skammtaástandseiginleika eins og superposition, truflun og flækjum fyrir útreikninga er skammtatölvun önnur tegund af útreikningum.
Notkun skammtatölva er í raun nauðsynleg til að gera útreikninga. Hins vegar, jafnvel þó að það hafi verið hannað til að skipta um hefðbundnar tölvur, gæti það ekki verið hægt.
Samt sem áður eru skammtatölvur mun fljótari en hefðbundnar tölvur í þáttum í heiltölum. Í raun og veru gæti það ekki gengið eins vel og hefðbundnar tölvur, en það gæti verið hægt að klára suma útreikninga mun hraðar.
Þar að auki, vegna þess að skammtatölvur halda uppi Church-Turing ritgerðinni, myndu þær gera alla útreikninga á sama hátt og hefðbundin tölva og öfugt.
Hins vegar er skammtatölva minna tímaflókin en hefðbundin tölva. Raunar býður skammtatölva upp á eiginleika sem eru eins og í hefðbundinni tölvu.
Skammtatölvun var þróuð á níunda áratugnum og er ekki þróun á neinni núverandi tækni. Ennfremur er það mjög frábrugðið brúntölvu.
Kostir
- Jafnvel ofurtölva finnst erfiðara að takast á við vandamál sem verða sífellt flóknari. Klassísk tölva bilar venjulega vegna mikils flækjustigs og fjölmargra innbyrðis háðra þátta. Hins vegar geta skammtatölvur tekið tillit til allra þessara þátta og margbreytileika til að komast að lausn vegna hugmynda um yfirsetningu og flækju.
- Fyrir uppgerð tölvugagna eru skammtatölvur áhrifaríkustu. Fjölmörg reiknirit hafa verið þróuð sem geta líkt eftir fjölmörgum fyrirbærum, þar á meðal veðurspá, efnalíkön o.fl.
- Google notar skammtatölvu til að bæta leitarniðurstöður. Þessar vélar gera nú kleift að ljúka Google leit hraðar. Skammtatölvur geta veitt viðeigandi niðurstöður.
- Þessar tölvur geta unnið útreikninga mun hraðar en venjulegar tölvur. Ofurtölvur geta ekki jafnast á við tölvugetu skammtatölva. Þeir geta unnið úr gögnum þúsund sinnum hraðar en venjulegar ofurtölvur. Skammtatölvur geta gert útreikninga á nokkrum sekúndum sem myndi taka hefðbundna tölvu 1000 ár að klára.
- Ratsjáreldflaugaþróun nýtir einnig skammtatölvuna. Notkun þessarar tækni mun auka nákvæmni ratsjárvopna.
Ókostir
- Vegna þess hversu rækilega þessar tölvur túlka upplýsingar þarf hitastig upp á -460 gráður F. Það er ótrúlega krefjandi að halda alheiminum við lægsta hitastig, sem er núna.
- Það krefst þess að búið sé til mismunandi reiknirit fyrir hverja tegund af tölvum. Sérhæfð reiknirit þarf til að skammtatölvur geti starfað í umhverfi sínu; þær geta ekki virkað eins og hefðbundnar tölvur geta.
- Þeir eru ekki aðgengilegir almenningi vegna hás verðlagningar. Vegna þess að þessar tölvur eru enn á þróunarstigi er mistökatíðni þeirra líka frekar há.
Mikilvægur munur á Edge & Quantum Computing
Edge computing framkvæmir aðgerðir nálægt eða við gagnagjafann. Þetta er frábrugðið núverandi staðli þar sem mikið af tölvuvinnslu okkar fer nú fram í skýinu, þar sem vinnsluvinnunni er sinnt af dreifðum gagnaverum.
Núverandi skýjatölvustillingar okkar standa frammi fyrir hindrun vegna möguleika á leynd, stundum kölluð seinkun. Meiri vinnsla gæti farið fram á staðnum í náinni framtíð; til dæmis gæti tölvusjónkerfi bíls greint og auðkennt myndir strax frekar en að senda þær í skýið til staðfestingar.
Edge computing mun bæta við, ekki koma í stað, getu skýsins og krefjast sérhæfðs búnaðar og örgjörva.
Á hinn bóginn getur hefðbundin tölva, sem getur aðeins unnið úr gögnum í 1s eða 0s, ekki tekist á við vandamál sem eru reikningslega of flókin.
Skammtatölvur geta það hins vegar. Þessi 1 og 0 bæti geta verið til í tveimur ríkjum (qubits) samtímis í skammtaheiminum, sem gerir samhliða útreikninga kleift. Þess vegna, ef þú smíðar tvo qubita, gætu þeir samtímis innihaldið tölurnar 00, 01, 10 og 11.
Skammtatölvur eru öflugri en allt sem hefur verið búið til hingað til vegna þess að þær þurfa einstök reiknirit sem geta gert ný verkefni. Í áratugi hafa vísindamenn rannsakað skammtatölvur. Erfiðasti hlutinn hefur verið að sýna fram á að skammtatölva er í raun að gera skammtaútreikninga.
Ástæðan fyrir þessu er sú að í skammtakerfi breytir sú athöfn að skynja upplýsingar á meðan þær eru í flutningi eðli þeirra gagna.
Vegna línulegrar uppbyggingar hefðbundinna tölva hefur verið búið til önnur vinnsluaðferð. Vegna mikils gagnamagns og flókins vandamála eiga hefðbundnar tölvur erfitt með að höndla þau sem veldur því að neytendur fá hæg viðbrögð.
Til þess að auka viðbragðstíma og varðveita bandbreidd, eru brúntölvur og skammtatölvur síðan notaðar. Munur þeirra innbyrðis er þó töluverður.
- Öfugt við skammtafræði, sem hófst árið 1980, jaðartölvur eru frá tíunda áratugnum.
- Tölvun á brúninni er gerð með dreifðri tölvuaðferð. Samþættir eiginleikar skammtaástanda, svo sem yfirsetning, truflun og flækju, eru notaðir í skammtatölvu til að framkvæma útreikninga.
- Öfugt við skammtatölvuna, sem er ekki eins konar tölvumál í sjálfu sér, er brúntölvun þróun skýjatölvu.
- Edge computing setur gagnastýrða innsýn í forgang, skjót viðbrögð og jákvæða notendaupplifun. Skammtatölvun einbeitir sér aftur á móti að gagnagreiningum og að koma með bestu lausnirnar.
- Þó skammtatölvun sé notuð á sviðum eins og tölvuefnafræði og rannsóknum, er brúntölvun notuð í IoT og Industrial IoT.
Niðurstaða
Önnur vinnsluaðferð hefur verið mótuð vegna frekar augljósrar línulegrar uppbyggingar hefðbundinna tölva.
Flækjustig og magn gagna eru bæði að vaxa, sem gerir það erfiðara fyrir hefðbundnar tölvur að meðhöndla, sem veldur hægum viðbragðstíma og slæmri notendaupplifun.
Edge computing og skammtatölvun eru síðan notuð fyrir hraðari viðbragðstíma og bandbreiddarsparnað. En þeir eru mjög frábrugðnir hver öðrum á mikilvægum sviðum.
Aðferð við dreifða tölvuvinnslu sem kallast brúntölvur heldur vinnslu og gagnageymslu nálægt gagnaveitunum. Talið er að það hafi verið þróað til að bæta viðbragðstíma og spara bandbreidd.
Hugtökin „IoT“ og „edge“ eru almennt notuð til skiptis. Aftur á móti er IoT í brúntölvu óhlutbundið hugtak.
Eins konar útreikningur, þekktur sem skammtatölvun, notar yfirbyggingu, truflun og flækjueiginleika skammtaástanda.
Á meðan verið er að þróa fyrir hraðari útreikninga getur skammtafræði ekki leyst alla erfiðleika. Hins vegar myndi það gera heiltöluþáttun hraðar en hefðbundnar tölvur. Hins vegar var hún fær um miklu meira en hefðbundnar tölvur.
Skildu eftir skilaboð