Есептеу техникасының жаңа дәуірі енді ғана басталып келеді, ол күшті жаңа компьютерлерді қамтамасыз етеді және сайып келгенде, деректер көзінде немесе оған жақын жерде көбірек өңдеуге мүмкіндік береді.
Компьютерлік жүйелерді әрі қарай миниатюризациялаудың физикалық шектеулеріне және деректерді беру жылдамдығына жақындаған сайын өңдеудің балама әдістері кең таралған.
Бүгінгі әлем бетпе-бет келетін көптеген қиындықтарды шешу қиын, себебі деректердің үлкен көлемі мен күрделілігі, бірақ әдеттегі есептеулер табиғаты бойынша сызықты болып табылады.
Кәдімгі есептеулердің шекараларын ығыстыратын жағдайлардың мысалдарына күрделі шифрлау, күрделі жүйелерді модельдеу және деректер жиынтығын іздеу жатады. Кванттық есептеу Осы шектеулердің кейбірі клиенттің цифрлық тәжірибесіне және реакция уақытына әсер ете бастағанда суретке осы сәтте кіреді.
Кванттық есептеулер бір мезгілде көптеген есептеулерді орындау арқылы мәселелерді шешеді, бұл сызықтық әдісті пайдаланудан гөрі өңдеу қабілетін экспоненциалды түрде арттырады.
Кванттық компьютерлердің өзінен гөрі кванттық алгоритмдер мультипликатор әсерін береді, бұл көптеген кеңінен қолданылатын алгоритмдердің күрделілік тәртібін күрт төмендетеді және оларды өте тиімді етеді.
Компаниялар осы кеңейтілген өңдеу мүмкіндігіне қосымша есептеуге негізделген түсініктердің тез және оңай қол жетімді болуын қамтамасыз етуі керек.
Сондықтан деректерді жылдам өңдеумен қатар, компьютерлік желілер арқылы деректердің үлкен көлемін беру мәселесін басқару қажет. Дереккөзге жақынырақ деректерді талдауды қосу арқылы шеттік есептеулер бұл жағдайда күнді үнемдейді.
Бұл желі сыйымдылығын азырақ пайдалану кезінде есептеулер мен түсініктерді жеткізуді жылдамдатады.
Бұл мақалада біз кванттық және шеттік есептеудің аспектілерін, олардың бір-бірінен қалай ерекшеленетінін және т.б. қарастырамыз.
Сонымен, Edge есептеу дегеніміз не?
Технология үнемі жаңа қиындықтар мен мәселелермен айналысу қажеттілігінің нәтижесінде дамып отырады. Ескі компьютерлер деректердің үлкен көлемін өңдей алады және бүгінгі күні корпорациялар кездескен қиындықтарға жауап бере алады.
Деректердің үлкен көлемін өңдеу және тиісті шешімдерді табу үшін шеттік есептеулер әзірленуде.
Деректер көздерінің жанында деректерді сақтауды сақтай отырып, есептеу үшін «шеттік есептеу» деп аталатын бөлінген есептеу әдісі қолданылады. Деректердің орасан зор көлеміне және күрделі мәселелерге байланысты дәстүрлі компьютерлер жағдайды шеше алмайды. Нәтижесінде шеткі есептеулер жасалады.
Фирманың басты мақсаты - өңдеу қуатын арттыру, өйткені ол жылдамырақ қолжетімділік пен жауап беру уақытына кепілдік береді. Сонымен қатар Edge computing осы екеуін де ұсынады.
Бұған қоса, маңызды деректерді компьютерлік желілер арқылы жіберу мәселесі туындады, бірақ шеттік есептеулер деректерді талдауды көзге жақын ұстау арқылы оны шешеді.
Edge computing, ең қарапайым түрде, өңдеуді және деректерді сақтауды мыңдаған миль қашықтықта болуы мүмкін орталық сайтқа байланысты емес, деректерді жинайтын құрылғыларға жақындатады.
Сонымен қатар, шеткі есептеулер жылдамырақ реакция уақытының және өткізу қабілеттілігін үнемдеудің артықшылығына ие. IoT - бұл шеткі есептеулерге арналған жалпы термин, дегенмен екеуі бір-бірін алмастырады деген қате түсінік бар.
Сонымен қатар, 1990 жылдардағы бұлтты технологияның дамуы шеткі есептеулер болды. Сонымен қатар, ол кванттық есептеулерден айтарлықтай ерекшеленеді.
артықшылықтары
- Шеткі есептеу технологиялары қамтамасыз ететін деректерді жылдам өңдеу, талдау және реакция уақыттары нақты уақыттағы қызметтерге мүмкіндік береді. Жылдам кері байланыс автоматтандырылған көлік жүргізуде, интеллектуалды өндірісте, бейне бақылауда және орынды анықтаудың басқа қолданбаларында өте маңызды, сондықтан ол тұтынушыларға жылдам жауап беру қызметтерін таңдауды ұсынады. Мысалы, нақты уақыттағы компьютерлік көру қосымшалары жиек есептеулер арқылы мүмкін болады.
- Құрылғыдағы есептеулер желі арқылы жіберілетін деректердің санын азайтады, тасымалдау құнын және желі сыйымдылығына сұранысты төмендетеді, жергілікті жабдық пайдаланатын энергияны төмендетеді және есептеу тиімділігін арттырады.
- Толықтырылған шындық және виртуалды шындық сияқты жылдамырақ жауап беру уақытынан пайда көретін қолданбалар шетте есептеудің пайдасын көреді.
- Үздік есептеу технологияларын пайдалану қызметтердің тұрақтылығын, беріктігін және қол жетімділігін арттыруы мүмкін. Желінің ажыратылуы апатты салдары болуы мүмкін маңызды қолданбаларда байланыстырылған құрылғыдағы жүйелердің сенімділігі өте маңызды (мысалы, медициналық бақылау немесе көлік жүйелері).
- Жиектерді есептеу желі шығындарын азайтады, өткізу қабілеттілігінің шектеулерін айналып өтіп, деректерді беруді жылдамдатады, қызметтердің үзілуін тоқтатады және маңызды деректер ағынын көбірек бақылауды ұсынады. Динамикалық және статикалық кэштеу жүктеу уақытының қысқаруына және онлайн қызметтердің пайдаланушыларға көбірек жақындығына байланысты мүмкін.
- Шеттік есептеулерді пайдаланатын қызметтер сенімдірек, жылдамырақ және арзанырақ. Тұтынушылар шеттік есептеулердің арқасында жылдамырақ, сенімдірек тәжірибені пайдаланады. Edge нақты уақыттағы қызмет провайдерлері және компания мониторингі бар кідірісі төмен, қол жетімділігі жоғары қолданбаларды білдіреді.
кемшіліктері
- Жиектерді есептеудегі маңызды мәселе оның құны болып табылады. Жергілікті серіктес болмаса, инфрақұрылымды салу қымбат және қиын. Экипаж бірнеше жерде бірнеше гаджеттерді ең жақсы күйде ұстауы керек, бұл техникалық қызмет көрсетуге жиі жоғары шығындар әкеледі.
- Желінің бүкіл шабуыл беті шеттік есептеулер арқылы ұлғаяды. Edge құрылғылары кибершабуылдар үшін кіру нүктесі бола алады, бұл шабуылдаушыға зиянды бағдарламалық құралды енгізуге және желіні жұқтыруға мүмкіндік береді.
- Өкінішке орай, бөлінген ортада күшті қауіпсіздікті жасау қиын. Деректерді өңдеудің көп бөлігі қауіпсіздік тобының және орталық сервердің тікелей көру сызығынан алыс жерде жүзеге асырылады. Компания жаңа техника сатып алған сайын шабуылдың беті артады.
Кванттық есептеу дегеніміз не?
Көптеген күрделіліктер мен деректердің үлкен көлемін дәстүрлі компьютерлер олардың сызықтық дизайнына байланысты тиімді өңдей алмайды. Кванттық есептеулер күрделілік пен деректердің үлкен көлемін өңдеуге қабілетті болу үшін әзірленуде.
Кванттық есептеулер, дәстүрлі компьютерлерге қарағанда, күрделілікті ескере отырып, бірден көптеген есептеулерді жасай алады. Нәтижесінде нәтижелер тиімдірек болады.
Суперпозиция, интерференция және сияқты интеграцияланған кванттық күй мүмкіндіктерін пайдалану шабуыл есептеу үшін кванттық есептеулер есептеудің басқа түрі болып табылады.
Кванттық компьютерлерді пайдалану шын мәнінде есептеуді жүргізу үшін қажет. Дегенмен, ол дәстүрлі компьютерлерді ауыстыруға арналған болса да, ол мүмкін болмауы мүмкін.
Дегенмен, кванттық компьютерлер бүтін сандарды факторингте қарапайым компьютерлерге қарағанда әлдеқайда жылдамырақ. Іс жүзінде ол дәстүрлі компьютерлер сияқты жақсы жұмыс істемеуі мүмкін, бірақ кейбір есептеулерді әлдеқайда жылдам аяқтауы мүмкін.
Сонымен қатар, кванттық компьютерлер Черч-Тюринг тезисін қолдайтындықтан, олар әрбір есептеуді кәдімгі компьютер сияқты және керісінше жасайды.
Дегенмен, кванттық компьютер әдеттегі компьютерге қарағанда аз уақыт күрделі. Шын мәнінде, кванттық компьютер кәдімгі компьютердің мүмкіндіктеріне ұқсас мүмкіндіктерді қамтамасыз етеді.
Кванттық есептеулер 1980 жылдары жасалған және ол бар технологияның дамуы емес. Сонымен қатар, ол шеткі есептеулерден айтарлықтай ерекшеленеді.
артықшылықтары
- Тіпті суперкомпьютер барған сайын күрделене түсетін мәселелерді шешуді қиындатады. Классикалық компьютер әдетте күрделіліктің жоғары деңгейіне және көптеген өзара тәуелді факторларға байланысты істен шығады. Дегенмен, кванттық компьютерлер суперпозиция мен түйісу идеяларының арқасында шешімге келу үшін осы факторлардың барлығын және күрделілікті ескере алады.
- Есептеу деректерін модельдеу үшін кванттық компьютерлер ең тиімді болып табылады. Ауа райын болжау, химиялық модельдеу және т.б. сияқты құбылыстардың кең ауқымын имитациялай алатын көптеген алгоритмдер әзірленді.
- Google іздеу нәтижелерін жақсарту үшін кванттық есептеулерді пайдаланады. Бұл машиналар енді Google іздеулерін тезірек аяқтауға мүмкіндік береді. Кванттық есептеулер ең қолайлы нәтижелерді бере алады.
- Бұл компьютерлер қарапайым компьютерлерге қарағанда есептеулерді айтарлықтай жылдам өңдеуге қабілетті. Суперкомпьютерлер кванттық компьютерлердің есептеу қабілетіне сәйкес келмейді. Олар қарапайым суперкомпьютерлерге қарағанда деректерді мың есе жылдам өңдей алады. Кванттық компьютерлер кәдімгі компьютерді аяқтау үшін 1000 жыл қажет болатын кейбір есептеулерді бірнеше секундта жасай алады.
- Радарлық зымырандарды жасау кванттық есептеулерді де пайдаланады. Бұл технологияны пайдалану радар қаруының дәлдігін арттырады.
кемшіліктері
- Бұл компьютерлер ақпаратты қаншалықты мұқият түсіндіретіндіктен, -460 градус F температура қажет. Ғарышты қазіргі кездегі ең төменгі температурада ұстау өте қиын.
- Ол есептеудің әрбір түрі үшін әртүрлі алгоритм құруды талап етеді. Кванттық компьютерлердің өз ортасында жұмыс істеуі үшін арнайы алгоритмдер қажет; олар кәдімгі компьютерлер сияқты жұмыс істей алмайды.
- Олар жоғары бағаға байланысты халыққа қолжетімді емес. Бұл компьютерлер әлі даму сатысында болғандықтан, олардың қателік көрсеткіштері де өте жоғары.
Edge және кванттық есептеулер арасындағы негізгі айырмашылықтар
Edge computing деректер көзіне жақын немесе сол жерде операцияларды орындайды. Бұл қазіргі стандарттан ерекшеленеді, өйткені біздің есептеулеріміздің көп бөлігі қазір бұлтта орындалады, өңдеу жұмыстарын дисперсті деректер орталықтары басқарады.
Біздің қазіргі бұлттық есептеулер параметрлері кейде кідіріс деп аталатын кідіріс мүмкіндігіне байланысты кедергіге тап болады. Жақын арада жергілікті жерде қосымша өңдеу жүргізілуі мүмкін; мысалы, автомобильдің компьютерлік көру жүйесі фотосуреттерді тексеру үшін бұлтқа жібермей, бірден талдап, анықтай алады.
Edge computing бұлттың мүмкіндіктерін алмастырмайды, толықтырады және арнайы құрылғылар мен процессорларды қажет етеді.
Екінші жағынан, деректерді тек 1 немесе 0 секундта өңдей алатын кәдімгі компьютер есептеу тұрғысынан тым күрделі мәселелерді шеше алмайды.
Алайда кванттық компьютерлер мүмкін. Бұл 1 және 0 байт кванттық әлемде бір уақытта екі күйде (кубиттерде) болуы мүмкін, бұл параллельді есептеуге мүмкіндік береді. Сондықтан, егер сіз екі кубитті құрастырсаңыз, олар бір уақытта 00, 01, 10 және 11 сандарын қамтуы мүмкін.
Кванттық компьютерлер бүгінгі күнге дейін жасалған кез келген нәрсеге қарағанда қуаттырақ, өйткені оларға жаңа тапсырмаларды орындауға қабілетті бірегей алгоритмдер қажет. Ондаған жылдар бойы зерттеушілер кванттық компьютерлерді зерттеп келеді. Күрделі бөлігі кванттық компьютер шынымен кванттық есептеулер жүргізетінін көрсету болды.
Мұның себебі, кванттық жүйеде транзит кезінде ақпаратты қабылдау әрекеті сол деректердің сипатын өзгертеді.
Кәдімгі компьютерлердің сызықтық құрылымына байланысты басқа өңдеу стратегиясы жасалды. Мәліметтердің үлкен көлеміне және мәселелердің күрделілігіне байланысты дәстүрлі компьютерлер оларды өңдеуде қиынға түседі, бұл тұтынушылардың жауаптарын баяу қабылдауына әкеледі.
Реакция уақытын ұзарту және өткізу қабілеттілігін сақтау үшін шеттік есептеу және кванттық есептеулер қолданылады. Алайда олардың бір-бірінен айырмашылығы айтарлықтай.
- Керісінше кванттық есептеу, 1980 жылы басталған, шеткі есептеулер 1990 жылдардан басталады.
- Шеттегі есептеулер таратылған есептеу әдісі арқылы орындалады. Кванттық күйлердің суперпозиция, интерференция және түйісу сияқты интегралды ерекшеліктері кванттық есептеулерде есептеулерді орындау үшін қолданылады.
- Өздігінен есептеудің бір түрі болып табылмайтын кванттық есептеулерден айырмашылығы, шеткі есептеулер бұлтты есептеулердің дамуы болып табылады.
- Жиектерді есептеу деректерге негізделген түсінікке, жылдам жауаптарға және оң пайдаланушы тәжірибесіне басымдық береді. Кванттық есептеулер, керісінше, деректерді талдауға және ең жақсы шешімдерге назар аударады.
- Кванттық есептеулер есептеу химиясы және зерттеу сияқты салаларда қолданылғанымен, шеткі есептеулер IoT және Industrial IoT-де қолданылады.
қорытынды
Кәдімгі компьютерлердің айқын сызықтық құрылымына байланысты балама өңдеу стратегиясы жасалды.
Мәліметтердің күрделілігі мен көлемі өсіп келеді, бұл кәдімгі компьютерлерді өңдеуді қиындатады, бұл баяу жауап беру уақытын және нашар пайдаланушы тәжірибесін тудырады.
Содан кейін жиекті есептеу және кванттық есептеу жылдамырақ реакция уақыттары мен өткізу қабілеттілігін үнемдеу үшін пайдаланылады. Бірақ олар бір-бірінен маңызды жағынан айтарлықтай ерекшеленеді.
Жиынтық есептеу деп аталатын таратылған есептеу әдісі деректерді өңдеу мен сақтауды деректер көздеріне жақын ұстайды. Ол реакция уақытын жақсарту және өткізу қабілеттілігін үнемдеу үшін әзірленген деп саналады.
«IoT» және «жиек» терминдері әдетте бір-бірінің орнына қолданылады. Екінші жағынан, шеткі есептеулердегі IoT дерексіз ұғым болып табылады.
Кванттық есептеулер деп аталатын есептеудің бір түрі кванттық күйлердің суперпозиция, интерференция және түйісу қасиеттерін пайдаланады.
Тезірек есептеу үшін дамып келе жатқанда, кванттық есептеулер барлық қиындықтарды шеше алмауы мүмкін. Дегенмен, ол дәстүрлі компьютерлерге қарағанда бүтін санды факторизациялауды жылдамырақ жасайды. Дегенмен, ол кәдімгі компьютерлерге қарағанда әлдеқайда көп қабілетті болды.
пікір қалдыру