الحوسبة الطرفية
اكتشف قوة الحوسبة الطرفية: عزّز الكفاءة، قلّل زمن الوصول، ومكّن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الوقت الفعلي من خلال معالجة البيانات محليًا.
الحوسبة الطرفية هي نموذج حوسبة موزعة يقرب الحوسبة وتخزين البيانات من الموقع الذي تشتد الحاجة إليه، لتحسين أوقات الاستجابة وتوفير النطاق الترددي. فبدلاً من إرسال البيانات الأولية إلى خادم سحابي مركزي للمعالجة، تقوم الحوسبة الطرفية بإجراء العمليات الحسابية محليًا، على مصدر البيانات أو بالقرب منه. يمكن أن تكون هذه "الحافة" أي شيء بدءًا من هاتف ذكي أو مستشعر إنترنت الأشياء وصولاً إلى خادم محلي في أرضية مصنع. هذا النهج أساسي لتحقيق زمن الوصول المنخفض المطلوب للعديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي الحديثة.
الحوسبة الطرفية مقابل المفاهيم ذات الصلة
من المهم التمييز بين الحوسبة الطرفية والمصطلحات الأخرى وثيقة الصلة:
- Edge AI: هذا تطبيق محدد للحوسبة الطرفية. في حين أن الحوسبة الطرفية تشير إلى الممارسة العامة لنقل أي نوع من العمليات الحسابية إلى حافة الشبكة، فإن Edge AI تتضمن تحديدًا تشغيل نماذج التعلم الآلي وأحمال عمل الذكاء الاصطناعي مباشرة على الأجهزة الطرفية. كل Edge AI هو شكل من أشكال الحوسبة الطرفية، ولكن ليست كل الحوسبة الطرفية تتضمن الذكاء الاصطناعي.
- الحوسبة السحابية: تعتمد الحوسبة السحابية على مراكز بيانات مركزية كبيرة لإجراء حسابات قوية وتخزين كميات هائلة من البيانات. الحوسبة الطرفية لا مركزية. الاثنان ليسا متعارضين؛ غالبًا ما يتم استخدامهما معًا في نموذج هجين. قد يقوم جهاز طرفي بمعالجة البيانات الأولية و الاستدلال في الوقت الفعلي، مع إرسال بيانات أقل حساسية للوقت إلى السحابة لمزيد من التحليل أو تدريب النموذج أو التخزين طويل الأجل.
- الحوسبة الضبابية: غالبًا ما تستخدم بالتبادل مع الحوسبة الطرفية، تمثل الحوسبة الضبابية بنية مختلفة قليلاً حيث توجد "عقدة ضبابية" أو بوابة إنترنت الأشياء بين الأجهزة الطرفية والسحابة. وهي تعمل كطبقة وسيطة، تتعامل مع البيانات من أجهزة طرفية متعددة قبل أن تصل إلى السحابة، كما هو موضح من قبل OpenFog Consortium.
لماذا تعتبر الحوسبة الطرفية ضرورية للذكاء الاصطناعي؟
يوفر نقل معالجة الذكاء الاصطناعي إلى الحافة العديد من المزايا الهامة التي تعتبر ضرورية للتطبيقات الحديثة:
- زمن انتقال منخفض: بالنسبة للتطبيقات مثل المركبات ذاتية القيادة و الروبوتات، يجب اتخاذ القرارات في غضون أجزاء من الثانية. غالبًا ما يكون انتظار انتقال البيانات إلى خادم سحابي والعودة بطيئًا جدًا. يتيح الحوسبة الطرفية معالجة فورية على الجهاز.
- كفاءة عرض النطاق الترددي: سيؤدي البث المستمر للفيديو عالي الدقة من آلاف كاميرات المراقبة إلى السحابة إلى استهلاك نطاق ترددي شبكة هائل. من خلال تحليل الفيديو على الحافة، لا يلزم إرسال سوى الأحداث أو البيانات الوصفية المهمة، مما يقلل بشكل كبير من استخدام النطاق الترددي والتكاليف.
- تحسين الخصوصية والأمان: تعمل معالجة المعلومات الحساسة، مثل بيانات التعرف على الوجه أو تحليل الصور الطبية، على جهاز محلي على تحسين خصوصية البيانات عن طريق تقليل تعرضها عبر الإنترنت.
- الموثوقية التشغيلية: يمكن للأجهزة الطرفية أن تعمل بشكل مستقل عن اتصال دائم بالإنترنت. هذا أمر حيوي لإنترنت الأشياء الصناعي في المواقع النائية، مثل الذكاء الاصطناعي في الزراعة أو في منصات النفط البحرية، حيث يمكن أن يكون الاتصال غير موثوق به.
تطبيقات واقعية
تعمل الحوسبة الطرفية على تحويل الصناعات من خلال تمكين الذكاء الاصطناعي بشكل أسرع وأكثر موثوقية.
- التصنيع الذكي: في بيئة المصنع، يمكن للكاميرات المزودة بنماذج رؤية الكمبيوتر مثل Ultralytics YOLO11 إجراء مراقبة الجودة في الوقت الفعلي مباشرة على خط التجميع. يعالج جهاز متطور بث الفيديو لاكتشاف العيوب على الفور، مما يسمح بالتدخل الفوري دون تأخير إرسال اللقطات إلى السحابة. هذا هو المكون الأساسي لحلول التصنيع الذكي الحديثة.
- الأنظمة المستقلة: السيارات ذاتية القيادة هي مثال رئيسي على الحوسبة الطرفية أثناء العمل. وهي مجهزة بأجهزة كمبيوتر قوية على متنها، مثل منصات NVIDIA Jetson، التي تعالج البيانات من عدد كبير من المستشعرات في الوقت الفعلي للتنقل وتجنب العوائق والاستجابة لظروف الطريق المتغيرة. الاعتماد على السحابة في هذه الوظائف الهامة من شأنه أن يتسبب في تأخيرات تهدد الحياة.
الأجهزة والبرامج للحوسبة الطرفية
يتطلب تطبيق الحوسبة الطرفية بشكل فعال مزيجًا من الأجهزة المتخصصة والبرامج المحسنة.
