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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,邊緣計算技術也迎來快速發(fā)展,。據IDC數據顯示,,未來超過50%的數據需要在邊緣側進行存儲,、分析,、計算,,到2024年全球邊緣計算市場將達到2506億美元。邊緣計算作為2020年新興技術趨勢的佼佼者,,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)數字化轉型的重要抓手,。
中國科學院姚建銓院士在報告中指出:“邊緣計算實為數字智能世界橋梁和脈絡,更是支撐智慧社會的大腦-脊髓-神經網絡,,需從國家高度建設邊緣計算發(fā)展的共生生態(tài),。”
邊緣計算,計算架構不斷演進的必然
邊緣計算,,是數字世界的計算架構不斷演變過程中的必然,這與生物進化過程中,,從單細胞生命體,,到多細胞聯(lián)合體,再到復雜生命體的演化過程如出一轍,,云邊端協(xié)同的計算架構猶如人的大腦,、脊髓以及周圍神經系統(tǒng)的架構一樣。
甚至從社會學的角度,,從單人作業(yè),,到簡單分工協(xié)作,再到龐大的社會協(xié)同組織結構的形成,,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,。我們數字世界的智能,從集中式單體計算,,演進到分布式網聯(lián)計算,,并正在朝著異構、協(xié)同,、全面泛在智能計算演進,,而邊緣計算是計算架構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,,需要依據計算任務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、模糊目標以及約束條件等方面的問題,。
(3)對于邊緣計算復雜性理論,,需要保證在多消耗、多約束以及異構動態(tài)等復雜場景下計算任務和整體工程的可控性,。
(4)對于邊緣計算高效性理論,,需要從數據高效緩存、網絡協(xié)同傳輸,、彈性訓練推理等角度對性能進行優(yōu)化提升,。
“3”層約束關系,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系,,以期在未來技術創(chuàng)新,、產業(yè)實踐等方面提供指引。
(1)在基礎設施方面,,需要整合海量異構設備來提供資源依托,,其中是否具備可伸縮性、異構性和協(xié)同性之間的約束關系,?
(2)在平臺架構方面,,需要提供設備到服務之間的承接能力,其中是否具備高可用性,、靈活性和普適性之間的約束關系,?
(3)在應用服務方面,需要進行服務的資源劃分以及運維能力,,其中是否具備自適應性,、隔離性和敏捷性之間的約束關系?
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”個關鍵技術,有待落實
基于以上理論思考,,我認為目前邊緣計算亟需解決兩個核心關鍵技術問題:
(1)面向邊緣原生的解耦技術
類似通用PC的軟硬件解耦,、SDN數控解耦、云與數據中心解耦,,面向邊緣原生的解耦技術,,需要能動態(tài)自適應的支撐各種粒度的邊緣虛擬化融合,實現云邊端兼容的網絡面,、數據面和業(yè)務面的充分融合,。在邊緣軟件解耦上實現面向高內聚的邊緣一體化技術,在邊緣硬件解耦上實現面向低耦合的邊緣解耦技術,,從而促進邊緣原生體系的建設,。
(2)面向IT-CT-OT等一體化的邊緣計算技術棧
在軟硬件充分解耦后,強調異構場景下邊緣技術棧一統(tǒng),,研究通用軟硬件技術,,從而打破行業(yè)壁壘,充分實現IT-CT-OT的邊緣融合,,并建立邊緣信任鏈條,,保證邊緣基礎設施安全可信的啟動運行操作,,增強整個社會全產業(yè)鏈的數字化和智能化能力。
“1”個共生生態(tài),,亟需構建
邊緣計算的快速發(fā)展需要天時,、地利、人和,,需要從政產學研用五個方面共建一體化生態(tài),,在政策規(guī)劃、行業(yè)標準,、科研布局等方面構建政策支撐,發(fā)力國產化軟硬件,、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業(yè)創(chuàng)新,、拉動經濟發(fā)展的抓手之一,,成為行業(yè)數字化轉型、新型基礎設施建設的新選擇,。
目前邊緣計算雖然還是一門交叉學科,,如何從高校科研院所的角度,,進一步穩(wěn)步推進邊緣計算相關學科的建設和融合,,培養(yǎng)好人才,更是十分關鍵,。此外,,我們也需要持續(xù)推進邊緣計算相關組織做好產研技術輸出、標準化制定等工作,,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域深入滲透,。
編輯:董雨吉
關鍵詞:邊緣 計算 技術 解耦