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姚建銓院士:“4 3 2 1”維度立體闡述邊緣計算
如今,5G已大規(guī)模商用,人工智能正突飛猛進,邊緣計算技術(shù)也迎來快速發(fā)展。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在邊緣側(cè)進行存儲、分析、計算,到2024年全球邊緣計算市場將達(dá)到2506億美元。邊緣計算作為2020年新興技術(shù)趨勢的佼佼者,正日益趨向成熟,賦能各行各業(yè),成為支撐新基建戰(zhàn)略,促進行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要抓手。
中國科學(xué)院姚建銓院士在報告中指出:“邊緣計算實為數(shù)字智能世界橋梁和脈絡(luò),更是支撐智慧社會的大腦-脊髓-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),需從國家高度建設(shè)邊緣計算發(fā)展的共生生態(tài)。”
邊緣計算,計算架構(gòu)不斷演進的必然
邊緣計算,是數(shù)字世界的計算架構(gòu)不斷演變過程中的必然,這與生物進化過程中,從單細(xì)胞生命體,到多細(xì)胞聯(lián)合體,再到復(fù)雜生命體的演化過程如出一轍,云邊端協(xié)同的計算架構(gòu)猶如人的大腦、脊髓以及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的架構(gòu)一樣。
甚至從社會學(xué)的角度,從單人作業(yè),到簡單分工協(xié)作,再到龐大的社會協(xié)同組織結(jié)構(gòu)的形成,也和云邊端協(xié)同計算模式的演進過程遵循著相似的規(guī)律。我們數(shù)字世界的智能,從集中式單體計算,演進到分布式網(wǎng)聯(lián)計算,并正在朝著異構(gòu)、協(xié)同、全面泛在智能計算演進,而邊緣計算是計算架構(gòu)不斷演化的必然趨勢。
“4”個理論問題,尚待思考
針對邊緣計算,我嘗試思考并拋出如下一些理論問題,與大家探討:
(1)對于邊緣可計算性理論,需要依據(jù)計算任務(wù)特征考慮不同計算模式以及多模式協(xié)同計算的可行性。
(2)對于邊緣模糊計算理論,或者說是確定性理論,需要考慮模糊計算的尺度、粒度、模糊目標(biāo)以及約束條件等方面的問題。
(3)對于邊緣計算復(fù)雜性理論,需要保證在多消耗、多約束以及異構(gòu)動態(tài)等復(fù)雜場景下計算任務(wù)和整體工程的可控性。
(4)對于邊緣計算高效性理論,需要從數(shù)據(jù)高效緩存、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同傳輸、彈性訓(xùn)練推理等角度對性能進行優(yōu)化提升。
“3”層約束關(guān)系,仍需挖掘
在分布式系統(tǒng)的研究發(fā)展過程中,CAP約束定理的出現(xiàn)明確了系統(tǒng)性能的邊界,對后續(xù)的分布式系統(tǒng)研發(fā)和落地提供了強有力的理論支撐。邊緣計算演進自分布式計算,我們也有必要進一步探討其支撐理論以及各個層面的約束關(guān)系,以期在未來技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)實踐等方面提供指引。
(1)在基礎(chǔ)設(shè)施方面,需要整合海量異構(gòu)設(shè)備來提供資源依托,其中是否具備可伸縮性、異構(gòu)性和協(xié)同性之間的約束關(guān)系?
(2)在平臺架構(gòu)方面,需要提供設(shè)備到服務(wù)之間的承接能力,其中是否具備高可用性、靈活性和普適性之間的約束關(guān)系?
(3)在應(yīng)用服務(wù)方面,需要進行服務(wù)的資源劃分以及運維能力,其中是否具備自適應(yīng)性、隔離性和敏捷性之間的約束關(guān)系?
這些問題目前都還不成熟,需要我們靜下心來做好理論研究。
“2”個關(guān)鍵技術(shù),有待落實
基于以上理論思考,我認(rèn)為目前邊緣計算亟需解決兩個核心關(guān)鍵技術(shù)問題:
(1)面向邊緣原生的解耦技術(shù)
類似通用PC的軟硬件解耦、SDN數(shù)控解耦、云與數(shù)據(jù)中心解耦,面向邊緣原生的解耦技術(shù),需要能動態(tài)自適應(yīng)的支撐各種粒度的邊緣虛擬化融合,實現(xiàn)云邊端兼容的網(wǎng)絡(luò)面、數(shù)據(jù)面和業(yè)務(wù)面的充分融合。在邊緣軟件解耦上實現(xiàn)面向高內(nèi)聚的邊緣一體化技術(shù),在邊緣硬件解耦上實現(xiàn)面向低耦合的邊緣解耦技術(shù),從而促進邊緣原生體系的建設(shè)。
(2)面向IT-CT-OT等一體化的邊緣計算技術(shù)棧
在軟硬件充分解耦后,強調(diào)異構(gòu)場景下邊緣技術(shù)棧一統(tǒng),研究通用軟硬件技術(shù),從而打破行業(yè)壁壘,充分實現(xiàn)IT-CT-OT的邊緣融合,并建立邊緣信任鏈條,保證邊緣基礎(chǔ)設(shè)施安全可信的啟動運行操作,增強整個社會全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化和智能化能力。
“1”個共生生態(tài),亟需構(gòu)建
邊緣計算的快速發(fā)展需要天時、地利、人和,需要從政產(chǎn)學(xué)研用五個方面共建一體化生態(tài),在政策規(guī)劃、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、科研布局等方面構(gòu)建政策支撐,發(fā)力國產(chǎn)化軟硬件、邊緣計算平臺等,擴展價值行業(yè),從而加速邊緣計算成為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、拉動經(jīng)濟發(fā)展的抓手之一,成為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新選擇。
目前邊緣計算雖然還是一門交叉學(xué)科,如何從高??蒲性核慕嵌龋M一步穩(wěn)步推進邊緣計算相關(guān)學(xué)科的建設(shè)和融合,培養(yǎng)好人才,更是十分關(guān)鍵。此外,我們也需要持續(xù)推進邊緣計算相關(guān)組織做好產(chǎn)研技術(shù)輸出、標(biāo)準(zhǔn)化制定等工作,大膽嘗試“邊緣計算+anything”的方式,探索新的商業(yè)模式,加速邊緣計算向更多領(lǐng)域深入滲透。
編輯:董雨吉
關(guān)鍵詞:邊緣 計算 技術(shù) 解耦