Тооцооллын шинэ эрин үе эхэлж байна, энэ нь хүчирхэг шинэ компьютерээр хангаж, эцсийн дүндээ бидний мэдээллийн эх сурвалж дээр эсвэл ойролцоо илүү их боловсруулалт хийх боломжийг олгоно.
Компьютерийн системийг цаашид жижигрүүлэх, өгөгдөл дамжуулах хурдыг багасгах физик хязгаарлалтад ойртох тусам боловсруулалтын өөр аргууд улам бүр түгээмэл болж байна.
Өнөөдөр дэлхий даяар тулгарч буй сорилтуудын ихэнх нь асар их хэмжээний өгөгдөл, нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан шийдвэрлэхэд хэцүү байдаг ч ердийн тооцоолол нь шугаман шинж чанартай байдаг.
Ердийн тооцооллын хил хязгаарыг давж буй нөхцөл байдлын жишээнд нарийн төвөгтэй шифрлэлт, нарийн төвөгтэй системийн симуляци, өгөгдлийн багц хайлт зэрэг орно. Квантын тооцоолол Эдгээр хязгаарлалтуудын зарим нь үйлчлүүлэгчийн дижитал туршлага болон хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаанд нөлөөлж эхлэх үед энэ зураг руу ордог.
Квантын тооцоолол нь олон тооны тооцооллыг зэрэг хийх замаар асуудлыг шийддэг бөгөөд энэ нь шугаман аргыг ашиглахаас ялгаатай нь боловсруулах хүчин чадлыг экспоненциалаар нэмэгдүүлдэг.
Квантын алгоритмууд нь квант компьютерээс илүү үржүүлэгч эффектийг бий болгодог бөгөөд энэ нь өргөн хэрэглэгддэг олон тооны алгоритмуудын нарийн төвөгтэй байдлын дарааллыг эрс багасгаж, тэдгээрийг маш үр дүнтэй болгодог.
Компаниуд энэхүү сайжруулсан боловсруулалтын чадавхиас гадна тооцоололд суурилсан ойлголтыг шуурхай, хялбар хүртээмжтэй болгох ёстой.
Тиймээс өгөгдлийг хурдан боловсруулахаас гадна компьютерийн сүлжээгээр асар их хэмжээний өгөгдлийг дамжуулах асуудлыг зохицуулах шаардлагатай байна. Мэдээллийн шинжилгээг эх сурвалжид ойртуулах замаар захын тооцоолол нь ийм нөхцөлд өдрийг хэмнэдэг.
Энэ нь сүлжээний хүчин чадал бага ашиглахын зэрэгцээ тооцоолол, ойлголтын нийлүүлэлтийг хурдасгадаг.
Энэ нийтлэлд бид квант ба захын тооцооллын талууд, тэдгээр нь бие биенээсээ хэрхэн ялгаатай байдаг болон бусад олон зүйлийг нарийвчлан судлах болно.
Тэгэхээр Edge тооцоолол гэж юу вэ?
Шинэ ээдрээ, асуудлуудыг шийдвэрлэх байнгын хэрэгцээ шаардлагын үр дүнд технологи нь үргэлж хөгжиж байдаг. Хуучин компьютерууд нь асар их хэмжээний өгөгдлийг зохицуулж, өнөө үед корпорацуудад тулгарч буй бэрхшээлүүдийн хариултыг өгч чадна.
Асар их хэмжээний өгөгдлийг боловсруулах, оновчтой шийдлийг олохын тулд Edge computing хөгжүүлж байна.
Мэдээллийн эх үүсвэрийн ойролцоо өгөгдөл хадгалах зайг хадгалахын зэрэгцээ "sedge computing" хэмээх тархсан тооцооллын аргыг тооцоололд ашигладаг. Асар их хэмжээний өгөгдөл, нарийн төвөгтэй асуудлуудаас болж уламжлалт компьютерууд нөхцөл байдлыг зохицуулж чадахгүй. Үүний үр дүнд захын тооцоолол бий болно.
Энэ нь илүү хурдан хүртээмжтэй, хариу өгөх хугацааг баталгаажуулдаг тул пүүсийн гол зорилго нь боловсруулалтын хүчийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Үүний зэрэгцээ Edge computing нь эдгээрийг хоёуланг нь санал болгодог.
Нэмж дурдахад компьютерийн сүлжээгээр дамжуулан чухал өгөгдлийг илгээхэд асуудал гарсан боловч захын тооцоолол нь мэдээллийн анализыг эх сурвалжтай ойр байлгах замаар үүнийг шийддэг.
Edge computing нь хамгийн энгийнээр бол хэдэн мянган милийн зайд байрлах төв сайтаас хамааралгүй, өгөгдөл цуглуулах төхөөрөмжид боловсруулалт, хадгалалтыг ойртуулдаг.
Нэмж дурдахад захын тооцоолол нь илүү хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх, зурвасын өргөнийг хэмнэх давуу талтай. IoT нь захын тооцооллын ерөнхий нэр томъёо боловч энэ хоёрыг сольж болно гэсэн буруу ойлголт түгээмэл байдаг.
Нэмж дурдахад 1990-ээд онд үүлэн технологийн хөгжил нь захын тооцоолол байв. Нэмж дурдахад энэ нь квант тооцоололоос эрс ялгаатай.
Давуу тал
- Мэдээлэл боловсруулах, дүн шинжилгээ хийх, хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаа нь захын тооцооллын технологийн тусламжтайгаар бодит цагийн үйлчилгээг үзүүлэх боломжийг олгодог. Шуурхай санал хүсэлт нь автомат жолоодлого, ухаалаг үйлдвэрлэл, видео хяналт болон байршлыг танин мэдэх бусад програмуудад зайлшгүй шаардлагатай байдаг тул хэрэглэгчдэд хурдан хариу өгөх үйлчилгээг санал болгодог. Жишээлбэл, бодит цагийн компьютерийн харааны програмуудыг захын тооцоолол хийх боломжтой болгодог.
- Төхөөрөмж дээрх тооцоолол нь сүлжээгээр илгээсэн өгөгдлийн хэмжээг бууруулж, дамжуулах зардал болон сүлжээний хүчин чадлын хэрэгцээг бууруулж, орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн зарцуулсан эрчим хүчийг бууруулж, тооцоолох үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.
- Өргөтгөсөн бодит байдал, виртуал бодит байдал зэрэг илүү хурдан хариу өгөх хугацаатай программууд нь хамгийн сүүлийн үеийн тооцоолох давуу талтай.
- Хамгийн сүүлийн үеийн тооцооллын технологийг ашиглах нь үйлчилгээний тогтвортой байдал, бат бөх байдал, хүртээмжийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Сүлжээг таслах нь гамшигт үр дагаварт хүргэж болзошгүй чухал ач холбогдолтой програмуудад холбогдсон төхөөрөмж дээрх системийн найдвартай байдал (жишээлбэл, эмнэлгийн хяналт эсвэл тээврийн систем) маш чухал юм.
- Edge computing нь сүлжээний зардлыг бууруулж, зурвасын өргөний хязгаарлалтыг тойрч, өгөгдөл дамжуулалтыг хурдасгаж, үйлчилгээний тасалдлыг зогсоож, чухал өгөгдлийн урсгалыг илүү хянах боломжийг танд олгоно. Ачаалах хугацаа багасч, онлайн үйлчилгээ хэрэглэгчдэд илүү ойр байгаа тул динамик болон статик кэш хийх боломжтой.
- Edge computing ашигладаг үйлчилгээнүүд нь илүү найдвартай, хурдан бөгөөд хямд байдаг. Хэрэглэгчид захын тооцооллын ачаар илүү хурдан, илүү найдвартай туршлагыг хүртдэг. Edge гэдэг нь бодит цагийн үйлчилгээ үзүүлэгч болон компаний хяналт бүхий хоцролт багатай, өндөр боломжтой програмуудыг хэлдэг.
Сул тал
- Ирмэгийн тооцооллын томоохон асуудал бол түүний өртөг юм. Орон нутгийн захын түнш байхгүй бол дэд бүтцийг бий болгох нь үнэтэй бөгөөд хэцүү байдаг. Багийнхан хэд хэдэн гаджетыг олон байршилд хамгийн сайн нөхцөлд байлгах ёстой бөгөөд энэ нь засвар үйлчилгээний өндөр зардалд хүргэдэг.
- Сүлжээний довтолгооны гадаргууг бүхэлд нь захын тооцоололоор нэмэгдүүлдэг. Edge төхөөрөмжүүд нь кибер халдлагад нэвтрэх цэг болж, халдагчид хортой программ хангамж нэвтрүүлж, сүлжээнд халдварлах боломжийг олгодог.
- Харамсалтай нь тархсан орчинд хүчтэй аюулгүй байдлыг бий болгоход хэцүү байдаг. Мэдээллийн боловсруулалтын дийлэнх нь хамгаалалтын баг болон төв серверийн шууд хараанаас хол явагддаг. Компани шинэ машин худалдаж авснаар довтолгооны гадаргуу нэмэгддэг.
Квантын тооцоолол гэж юу вэ?
Олон тооны нарийн төвөгтэй байдал, илүү их хэмжээний өгөгдлийг шугаман дизайнтай учраас уламжлалт компьютерууд үр дүнтэй зохицуулах боломжгүй байдаг. Нарийн төвөгтэй байдал, асар их хэмжээний өгөгдлийг зохицуулах чадвартай квант тооцоолол хөгжиж байна.
Уламжлалт компьютерээс ялгаатай квант тооцоолол нь нарийн төвөгтэй байдлыг харгалзан олон тооны тооцооллыг нэгэн зэрэг хийх боломжтой. Үүний үр дүнд үр дүн нь илүү үр дүнтэй байдаг.
Суперпозиция, интерференц гэх мэт нэгдсэн квант төлөвийн функцуудыг ашиглах хамаатай тооцооллын хувьд квант тооцоолол нь өөр нэг төрлийн тооцоолол юм.
Тооцооллыг хийхэд квант компьютер ашиглах нь үнэндээ зайлшгүй шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч энэ нь уламжлалт компьютерийг орлох зорилготой байсан ч үүнийг хийх боломжгүй байж магадгүй юм.
Гэсэн хэдий ч квант компьютерууд нь бүхэл тоог хүчин зүйлээр тооцохдоо ердийн компьютерээс хамаагүй хурдан байдаг. Бодит байдал дээр энэ нь уламжлалт компьютер шиг сайн ажиллахгүй байж болох ч зарим тооцооллыг илүү хурдан гүйцэтгэх боломжтой.
Нэмж дурдахад квант компьютерууд Черч-Тюрингийн диссертацийг дэмжиж байгаа тул бүх тооцоог ердийн компьютертэй ижил аргаар хийж, эсрэгээр нь хийдэг.
Гэсэн хэдий ч квант компьютер нь ердийн компьютерээс бага цаг хугацаа шаарддаг. Үнэн хэрэгтээ квант компьютер нь ердийн компьютертэй ижил шинж чанартай байдаг.
Квантын тооцоолол нь 1980-аад онд бий болсон бөгөөд одоо байгаа технологийн хөгжил биш юм. Цаашилбал, энэ нь захын тооцоололоос ихээхэн ялгаатай.
Давуу тал
- Супер компьютер хүртэл улам бүр төвөгтэй болж буй асуудлуудыг шийдвэрлэхэд илүү хэцүү байдаг. Сонгодог компьютер нь ихэвчлэн өндөр түвшний нарийн төвөгтэй байдал, харилцан хамааралтай олон хүчин зүйлийн улмаас бүтэлгүйтдэг. Гэсэн хэдий ч квант компьютерууд эдгээр бүх хүчин зүйл, нарийн төвөгтэй байдлыг харгалзан үзэж, суперпозиция, орооцолдох санаануудаас болж шийдэлд хүрч чадна.
- Тооцооллын өгөгдлийн симуляцийн хувьд квант компьютерууд хамгийн үр дүнтэй байдаг. Цаг агаарын урьдчилсан мэдээ, химийн загварчлал гэх мэт өргөн хүрээний үзэгдлийг дуурайж чадах олон тооны алгоритмуудыг боловсруулсан.
- Google хайлтын үр дүнг сайжруулахын тулд квант тооцооллыг ашигладаг. Эдгээр машинууд нь одоо Google-ийн хайлтыг илүү хурдан дуусгах боломжийг олгодог. Квантын тооцоолол нь хамгийн тохиромжтой үр дүнг өгч чадна.
- Эдгээр компьютерууд нь энгийн компьютерээс хамаагүй хурдан тооцоолол хийх чадвартай. Суперкомпьютерууд квант компьютерийн тооцоолох хүчин чадалтай таарч чадахгүй. Тэд ердийн супер компьютерээс мянга дахин хурдан өгөгдлийг боловсруулж чаддаг. Квантын компьютер нь ердийн компьютерт 1000 жил шаардагдах зарим тооцооллыг хэдхэн секундын дотор хийж чаддаг.
- Радарын пуужингийн хөгжилд мөн квант тооцоолол ашигладаг. Энэ технологийг ашигласнаар радарын зэвсгийн нарийвчлал нэмэгдэнэ.
Сул тал
- Эдгээр компьютерууд мэдээллийг хэрхэн нарийвчлан тайлбарладаг тул -460 хэмийн температур шаардлагатай. Сансар огторгуйг одоо байгаа хамгийн бага температурт байлгах нь үнэхээр хэцүү юм.
- Тооцооллын төрөл бүрийн хувьд өөр өөр алгоритм бий болгохыг шаарддаг. Квантын компьютерууд орчиндоо ажиллахын тулд тусгай алгоритмууд шаардлагатай; Тэд ердийн компьютер шиг ажиллах боломжгүй.
- Тэд өндөр үнэтэй учраас олон нийтэд хүртээмжтэй байдаггүй. Эдгээр компьютерууд хөгжүүлэлтийн шатандаа байгаа тул алдааны хувь нь бас нэлээд өндөр байна.
Edge & Quantum Computing хоорондын гол ялгаа
Edge computing нь өгөгдлийн эх сурвалжтай ойролцоо эсвэл өгөгдлийн эх сурвалж дээр үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг. Энэ нь одоогийн стандартаас өөр юм, учир нь бидний ихэнх тооцоолол үүлэн дээр явагддаг бөгөөд боловсруулах ажлыг тархсан мэдээллийн төвүүд гүйцэтгэдэг.
Манай одоогийн үүлэн тооцооллын тохиргоо нь хоцрогдолтой, заримдаа саатал гэж нэрлэгддэг тул саад бэрхшээлтэй тулгардаг. Ойрын ирээдүйд илүү их боловсруулалтыг орон нутагт хийж болно; Жишээлбэл, машины компьютерийн харааны систем нь зургийг үүлэнд дамжуулахын оронд шууд шинжилж, таних боломжтой.
Edge computing нь үүлний чадавхийг орлох биш нөхөх бөгөөд тусгай тоног төхөөрөмж, процессор шаарддаг.
Нөгөөтэйгүүр, зөвхөн 1 эсвэл 0 секундын дотор өгөгдлийг боловсруулж чаддаг ердийн компьютер тооцооллын хувьд хэтэрхий төвөгтэй асуудлыг шийдэж чадахгүй.
Гэсэн хэдий ч квант компьютер боломжтой. Эдгээр 1 ба 0 байт нь квант ертөнцөд нэгэн зэрэг хоёр төлөвт (кубит) оршиж, зэрэгцээ тооцоолол хийх боломжтой. Тиймээс, хэрэв та хоёр кубит хийвэл тэдгээр нь 00, 01, 10, 11 гэсэн тоонуудыг нэгэн зэрэг агуулж болно.
Квантын компьютерууд нь шинэ ажлуудыг гүйцэтгэх чадвартай өвөрмөц алгоритмуудыг шаарддаг тул өнөөг хүртэл бүтээгдсэн бүх зүйлээс илүү хүчтэй байдаг. Хэдэн арван жилийн турш судлаачид квант компьютерийг судалж ирсэн. Хэцүү хэсэг нь квант компьютер үнэхээр квант тооцоолол хийж байгааг харуулах явдал байв.
Үүний шалтгаан нь квант системд мэдээллийг дамжуулж байх үед хүлээн авах үйлдэл нь тухайн өгөгдлийн мөн чанарыг өөрчилдөг.
Уламжлалт компьютеруудын шугаман бүтцээс шалтгаалан өөр өөр боловсруулалтын стратеги бий болсон. Өгөгдлийн хэмжээ их, асуудлын нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан уламжлалт компьютерууд тэдгээрийг зохицуулахад хүндрэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь хэрэглэгчдэд удаан хариу өгөхөд хүргэдэг.
Урвалын хугацааг нэмэгдүүлэх, зурвасын өргөнийг хэмнэхийн тулд захын тооцоолол, квант тооцооллыг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч тэдний бие биенээсээ ялгаатай нь мэдэгдэхүйц юм.
- Ялгаатай нь квант тооцоолол, 1980 онд эхэлсэн бөгөөд захын тооцоолол нь 1990-ээд оноос эхлэлтэй.
- Ирмэг дээр тооцоолох нь тархсан тооцоолох аргыг ашиглан хийгддэг. Суперпозиция, интерференц, орооцолдох зэрэг квант төлөвүүдийн нэгдмэл шинж чанаруудыг тооцоолол хийхдээ квант тооцоололд ашигладаг.
- Өөрөө нэг төрлийн тооцоолол биш квантын тооцоололоос ялгаатай нь захын тооцоолол нь үүлэн тооцооллын хөгжил юм.
- Edge computing нь өгөгдөлд суурилсан ойлголт, хурдан хариу үйлдэл, эерэг хэрэглэгчийн туршлагыг чухалчилдаг. Нөгөө талаас квант тооцоолол нь мэдээллийн аналитик дээр төвлөрч, хамгийн сайн шийдлүүдийг гаргаж ирдэг.
- Квантын тооцооллыг тооцоолох хими, судалгаа гэх мэт салбарт ашигладаг бол захын тооцооллыг IoT болон Industrial IoT-д ашигладаг.
Дүгнэлт
Уламжлалт компьютеруудын шугаман бүтэц нь тодорхой болсон тул боловсруулалтын өөр стратеги боловсруулсан.
Өгөгдлийн нарийн төвөгтэй байдал, хэмжээ хоёулаа нэмэгдэж байгаа нь ердийн компьютерт ажиллахад илүү төвөгтэй болж байгаа нь хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаа удаашралтай, хэрэглэгчийн туршлага муутай байдаг.
Дараа нь захын тооцоолол болон квант тооцооллыг илүү хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаа, зурвасын өргөнийг хэмнэх зорилгоор ашигладаг. Гэхдээ тэд бие биенээсээ чухал ач холбогдолтой зүйлээрээ эрс ялгаатай.
Edge computing гэж нэрлэгддэг тархсан тооцооллын арга нь өгөгдлийн эх үүсвэртэй ойрхон боловсруулалт болон өгөгдөл хадгалах боломжийг олгодог. Энэ нь хариу үйлдэл хийх хугацааг сайжруулах, зурвасын өргөнийг хэмнэх зорилгоор боловсруулсан гэж үздэг.
"IoT" болон "edge" гэсэн нэр томъёог ихэвчлэн сольж хэрэглэдэг. Нөгөөтэйгүүр, захын тооцоолол дахь IoT нь хийсвэр ойлголт юм.
Квантын тооцоолол гэж нэрлэгддэг нэг төрлийн тооцоолол нь квант төлөвүүдийн суперпозиция, интерференц, орооцолдох шинж чанарыг ашигладаг.
Илүү хурдан тооцоолол хийхээр хөгжиж байгаа ч квант тооцоолол нь бүх бэрхшээлийг шийдэж чадахгүй байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь бүхэл тоон хүчин зүйлчлэлийг уламжлалт компьютерээс илүү хурдан хийх болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь ердийн компьютерээс хамаагүй илүү чадвартай байсан.
хариу үлдээх