Нова ера обчислювальної техніки тільки починається, яка забезпечить нові потужні комп’ютери та, зрештою, забезпечить більшу обробку в джерелі наших даних або поблизу нього.
Альтернативні методи обробки стали більш поширеними, оскільки ми наближаємося до фізичних обмежень подальшої мініатюризації комп’ютерних систем і швидкості передачі даних.
З багатьма викликами, з якими стикається сьогодні світ, важко впоратися через величезну кількість даних і складність, але звичайні обчислення є лінійними за своєю природою.
Приклади ситуацій, які розширюють межі звичайних обчислень, включають складне шифрування, моделювання складних систем і пошук наборів даних. Квантові обчислення входить у картину в цей момент, коли деякі з цих обмежень починають впливати на цифровий досвід клієнта та час реакції.
Квантові обчислення вирішують проблеми, виконуючи багато обчислень одночасно, що експоненціально збільшує потужність обробки, на відміну від використання лінійного методу.
Більше ніж самі квантові комп’ютери, квантові алгоритми створюють мультиплікаційний ефект, який різко знижує порядок складності багатьох широко використовуваних алгоритмів і робить їх надзвичайно ефективними.
Компанії повинні переконатися, що обчислювальна інформація надається швидко та легко доступно на додаток до цієї вдосконаленої можливості обробки.
Таким чином, необхідно керувати питанням передачі величезних обсягів даних через комп'ютерні мережі на додаток до більш швидкої обробки даних. Забезпечуючи аналіз даних ближче до джерела, периферійні обчислення рятують ситуацію в цій ситуації.
Це пришвидшує обчислення та аналіз, використовуючи меншу ємність мережі.
У цій статті ми детально розглянемо аспекти квантових і граничних обчислень, чим вони відрізняються один від одного, і багато іншого.
Отже, що таке Edge computing?
Технології постійно розвиваються внаслідок постійної потреби мати справу з новими складнощами та проблемами. Старі комп’ютери можуть обробляти величезний обсяг даних і давати відповіді на труднощі, з якими стикаються корпорації в наші дні.
Граничні обчислення розробляються для обробки величезних обсягів даних і пошуку відповідних рішень.
Для обчислень використовується розподілений обчислювальний підхід, званий «граничними обчисленнями», зберігаючи дані поблизу джерел даних. Через величезний обсяг даних і складні проблеми традиційні комп’ютери не можуть впоратися з ситуацією. В результаті створюються периферійні обчислення.
Найголовнішою метою фірми є підвищення потужності обробки, оскільки це гарантує швидшу доступність і час відповіді. Тим часом периферійні обчислення пропонують і те, і інше.
Крім того, виникла проблема з надсиланням важливих даних через комп’ютерні мережі, але периферійні обчислення вирішують її, зберігаючи аналіз даних поблизу джерела.
Граничні обчислення, у своєму найпростішому вигляді, наближають обробку та зберігання даних до пристроїв, які збирають дані, а не залежать від центрального сайту, який може бути за тисячі миль від вас.
Крім того, периферійні обчислення мають перевагу у швидшому часі реакції та економії пропускної здатності. IoT — це загальний термін для периферійних обчислень, однак існує поширена помилкова думка, що вони взаємозамінні.
Крім того, розвитком хмарних технологій у 1990-х роках були периферійні обчислення. Крім того, він значно відрізняється від квантових обчислень.
Переваги
- Швидка обробка даних, аналіз і час реакції, що забезпечуються технологіями периферійних обчислень, забезпечують надання послуг у реальному часі. Швидкий зворотний зв’язок важливий для автоматизованого керування автомобілем, інтелектуального виробництва, відеомоніторингу та інших програм визначення місцезнаходження, тому споживачам пропонується вибір послуг швидкого реагування. Наприклад, програми комп’ютерного зору в реальному часі стали можливими завдяки периферійним обчисленням.
- Обчислення на пристрої зменшують кількість даних, що надсилаються через мережу, зменшують вартість передачі та вимоги до пропускної здатності мережі, зменшують споживання енергії локальним обладнанням і підвищують ефективність обчислень.
- Програми, які мають швидший час відгуку, наприклад доповнена реальність і віртуальна реальність, виграють від обчислень на межі.
- Використання передових обчислювальних технологій може підвищити стабільність, надійність і доступність послуг. У критично важливих програмах, де відключення мережі може мати катастрофічні наслідки, висока надійність пов’язаних систем на пристрої є надзвичайно важливою (наприклад, системи медичного моніторингу чи транспортування).
- Граничні обчислення можуть зменшити витрати на мережу, обійти обмеження пропускної здатності, прискорити передачу даних, зупинити збої в обслуговуванні та запропонувати вам більше контролю над потоком критичних даних. Як динамічне, так і статичне кешування можливе завдяки скороченню часу завантаження та більшій близькості онлайн-сервісів до користувачів.
- Сервіси, які використовують периферійні обчислення, надійніші, швидші та дешевші. Клієнти отримують переваги від швидшої та надійнішої роботи завдяки периферійним обчисленням. Edge відноситься до високодоступних додатків із низькою затримкою з постачальниками послуг у реальному часі та моніторингом компанії.
Недоліки
- Значною проблемою периферійних обчислень є їх вартість. Без місцевого партнера побудувати інфраструктуру дорого і складно. Екіпаж повинен підтримувати кілька гаджетів у відмінному стані в різних місцях, що часто призводить до високих витрат на обслуговування.
- Вся поверхня атаки мережі збільшується за допомогою периферійних обчислень. Граничні пристрої можуть бути точкою входу для кібератак, даючи зловмиснику можливість запровадити шкідливе програмне забезпечення та заразити мережу.
- На жаль, створити надійну безпеку в розподіленому середовищі складно. Більшість обробки даних відбувається поза межами прямої видимості групи безпеки та центрального сервера. Поверхня атаки зростає, коли компанія купує нове обладнання.
Що таке квантові обчислення?
Традиційні комп’ютери не можуть ефективно обробляти багато складних і великих обсягів даних через їх лінійну конструкцію. Квантові обчислення розробляються, щоб мати можливість працювати зі складністю та величезною кількістю даних.
Квантові обчислення, на відміну від традиційних комп’ютерів, можуть виконувати багато обчислень одночасно, беручи до уваги складність. У результаті результати більш ефективні.
Використання інтегрованих функцій квантового стану, таких як суперпозиція, інтерференція тощо заплутаність для обчислень квантові обчислення є іншим видом обчислень.
Використання квантових комп'ютерів дійсно необхідно для проведення розрахунків. Однак, незважаючи на те, що він був розроблений, щоб замінити традиційні комп’ютери, він може бути не в змозі.
Однак квантові комп’ютери набагато швидше, ніж звичайні комп’ютери, розкладають цілі числа на множники. Практично кажучи, він може працювати не так добре, як традиційні комп’ютери, але може виконувати деякі обчислення набагато швидше.
Крім того, оскільки квантові комп’ютери підтримують тезу Черча-Тюрінга, вони виконуватимуть усі обчислення так само, як і звичайний комп’ютер, і навпаки.
Однак квантовий комп’ютер менш складний у часі, ніж звичайний комп’ютер. Насправді квантовий комп’ютер має функції, ідентичні функціям звичайного комп’ютера.
Квантові обчислення були розроблені у 1980-х роках і не є розвитком жодної існуючої технології. Крім того, він значно відрізняється від периферійних обчислень.
Переваги
- Навіть суперкомп’ютеру стає складніше вирішувати проблеми, які стають дедалі складнішими. Класичний комп'ютер зазвичай виходить з ладу через високий рівень складності та численні взаємозалежні фактори. Однак квантові комп’ютери можуть враховувати всі ці фактори та складність, щоб прийти до рішення завдяки ідеям суперпозиції та заплутаності.
- Для моделювання обчислювальних даних найбільш ефективними є квантові комп’ютери. Було розроблено численні алгоритми, які можуть моделювати широкий спектр явищ, включаючи прогноз погоди, хімічне моделювання тощо.
- Google використовує квантові обчислення для покращення результатів пошуку. Тепер ці машини дозволяють виконувати пошук Google швидше. Квантові обчислення можуть дати найбільш відповідні результати.
- Ці комп’ютери здатні обробляти обчислення значно швидше, ніж звичайні комп’ютери. Суперкомп'ютери не можуть зрівнятися з обчислювальною потужністю квантових комп'ютерів. Вони можуть обробляти дані в тисячу разів швидше, ніж звичайні суперкомп’ютери. Квантові комп’ютери можуть виконувати деякі обчислення за лічені секунди, на виконання яких у звичайного комп’ютера знадобилося б 1000 років.
- Розробка радіолокаційних ракет також використовує квантові обчислення. Використання цієї технології підвищить точність радіолокаційної зброї.
Недоліки
- Через те, наскільки ретельно ці комп’ютери інтерпретують інформацію, потрібна температура -460 градусів F. Це неймовірно складно підтримувати космос при найнижчій температурі, яка є зараз.
- Це вимагає створення окремого алгоритму для кожного типу обчислень. Щоб квантові комп’ютери працювали в своєму середовищі, потрібні спеціальні алгоритми; вони не можуть працювати так, як можуть звичайні комп’ютери.
- Вони недоступні для громадськості через високу ціну. Оскільки ці комп’ютери все ще знаходяться на стадії розробки, рівень помилок у них також досить високий.
Основні відмінності між Edge і Quantum Computing
Граничні обчислення виконують операції поблизу або біля джерела даних. Це відрізняється від нинішнього стандарту, оскільки значна частина наших обчислень зараз відбувається в хмарі, а робота з обробки виконується розосередженими центрами обробки даних.
Наші поточні налаштування хмарних обчислень стикаються з перешкодою через можливість затримки, яку іноді називають затримкою. Більше обробки може бути виконано локально найближчим часом; наприклад, система комп’ютерного зору автомобіля може аналізувати та ідентифікувати фотографії відразу, а не передавати їх у хмару для перевірки.
Граничні обчислення доповнять, а не замінять можливості хмари та вимагають спеціального обладнання та процесорів.
З іншого боку, звичайний комп’ютер, який може обробляти дані лише за 1 або 0 секунд, не може впоратися з проблемами, які є надто складними з точки зору обчислень.
Однак квантові комп’ютери можуть. Ці 1 і 0 байти можуть існувати в двох станах (кубітах) одночасно в квантовому світі, що дозволяє паралельне обчислення. Тому, якщо ви побудуєте два кубіти, вони можуть одночасно містити числа 00, 01, 10 і 11.
Квантові комп’ютери потужніші за будь-що створене на сьогоднішній день, тому що їм потрібні унікальні алгоритми, здатні виконувати нові завдання. Десятиліттями дослідники вивчали квантові комп’ютери. Найважче було продемонструвати, що квантовий комп’ютер справді виконує квантові обчислення.
Причина цього в тому, що в квантовій системі процес сприйняття інформації під час її передачі змінює природу цих даних.
Завдяки лінійній структурі звичайних комп’ютерів була створена інша стратегія обробки. Через великий обсяг даних і складність проблем традиційним комп’ютерам важко з ними працювати, через що споживачі отримують повільні відповіді.
Щоб збільшити час реакції та зберегти пропускну здатність, використовуються граничні та квантові обчислення. Однак їх відмінності один від одного значні.
- На відміну від квантові обчислення, який почався в 1980 році, крайові обчислення сягають 1990-х років.
- Обчислення на межі виконуються за допомогою підходу розподілених обчислень. Інтегровані характеристики квантових станів, такі як суперпозиція, інтерференція та заплутаність, використовуються в квантових обчисленнях для виконання обчислень.
- На відміну від квантових обчислень, які самі по собі не є різновидом обчислень, периферійні обчислення є розвитком хмарних обчислень.
- У граничних обчисленнях пріоритетом є аналіз даних, швидкі відповіді та позитивний досвід користувача. З іншого боку, квантові обчислення зосереджуються на аналізі даних і пошуку найкращих рішень.
- У той час як квантові обчислення використовуються в таких сферах, як обчислювальна хімія та дослідження, периферійні обчислення використовуються в IoT та Industrial IoT.
Висновок
Завдяки досить очевидній лінійній структурі звичайних комп’ютерів була розроблена альтернативна стратегія обробки.
І складність, і обсяг даних зростають, що ускладнює роботу звичайних комп’ютерів, що спричиняє повільний час відгуку та погану взаємодію з користувачем.
Тоді для швидшого часу реакції та економії пропускної здатності використовуються граничні та квантові обчислення. Але вони дуже відрізняються один від одного в важливих аспектах.
Метод розподіленого обчислення, який називається периферійним обчисленням, забезпечує обробку та зберігання даних поблизу джерел даних. Вважається, що він був розроблений для покращення часу реакції та економії пропускної здатності.
Терміни «Інтернет речей» і «край» зазвичай використовуються як синоніми. З іншого боку, IoT у периферійних обчисленнях є абстрактним поняттям.
Тип обчислення, відомий як квантове обчислення, використовує властивості суперпозиції, інтерференції та заплутаності квантових станів.
Хоча квантові обчислення розробляються для швидших обчислень, вони можуть не вирішити всі труднощі. Однак він виконував би розкладання цілих чисел швидше, ніж традиційні комп’ютери. Однак він був здатний на набагато більше, ніж звичайні комп’ютери.
залишити коментар