Computação sem servidor

A computação sem servidor é um modelo de execução em nuvem em que o fornecedor de nuvem gere dinamicamente a atribuição e o aprovisionamento de servidores. Esta abordagem permite que os programadores criem e executem aplicações e serviços sem se preocuparem com a infraestrutura de servidores subjacente. Em vez de provisionar e gerir servidores, os programadores implementam o seu código sob a forma de funções. Estas funções são executadas pelo fornecedor a pedido, escalando automaticamente de alguns pedidos por dia para milhares por segundo. Este modelo de pagamento por utilização torna-o altamente eficiente para cargas de trabalho com tráfego variável ou imprevisível, um cenário comum em aplicações de aprendizagem automática (ML).

Como funciona a computação sem servidor

O núcleo da computação sem servidor é o modelo Function-as-a-Service (FaaS). Nessa configuração, a lógica do aplicativo é dividida em funções pequenas e de finalidade única que são acionadas por eventos específicos. Um evento pode ser uma solicitação HTTP de um aplicativo da Web, uma nova mensagem em uma fila ou um arquivo sendo carregado para o armazenamento em nuvem.

Quando ocorre um evento de acionamento, a plataforma de nuvem executa instantaneamente a função correspondente. A plataforma trata de todos os aspectos da gestão de recursos, incluindo o aprovisionamento da instância de computação, a gestão do sistema operativo e a garantia de elevada disponibilidade e escalabilidade. Uma vez terminada a execução da função, os recursos são libertados. Isto elimina o tempo de servidor inativo e garante que só paga pelos recursos de computação exactos que a sua aplicação consome. Este é um princípio fundamental dos MLOps modernos.

Aplicações em IA e aprendizagem automática

A arquitetura sem servidor é particularmente adequada para várias fases do ciclo de vida da IA/ML, especialmente para a inferência de modelos.

• Pipelines de dados automatizados: As funções sem servidor podem automatizar tarefas de pré-processamento de dados. Por exemplo, uma função pode ser acionada sempre que uma nova imagem é carregada em um serviço de armazenamento como o Amazon S3. A função pode então redimensionar automaticamente a imagem, normalizar os valores de pixel e armazená-la em um formato pronto para o treinamento do modelo.
• Serviço de modelos económico: Muitos aplicativos de IA não exigem processamento constante e de alto volume. Um ponto de extremidade sem servidor para um modelo de visão computacional permite implantar modelos como o Ultralytics YOLO sem manter um servidor em execução constante, e muitas vezes caro. A função é ativada sob demanda para processar uma solicitação e é encerrada em seguida, reduzindo significativamente os custos operacionais. Esta abordagem simplifica a implementação de modelos para aplicações com padrões de utilização intermitentes.

Exemplos do mundo real

1. Análise de imagens a pedido: Uma aplicação móvel permite aos utilizadores carregar fotografias de plantas para identificação. Cada carregamento de foto aciona uma função sem servidor por meio de um gateway de API. A função carrega um modelo de classificação de imagens, analisa a fotografia para identificar as espécies de plantas e devolve o resultado à aplicação do utilizador. Todo esse processo acontece em segundos sem um servidor dedicado.
2. Processamento de chatbot em tempo real: Num chatbot de serviço ao cliente, cada mensagem do utilizador é um evento que desencadeia uma função sem servidor. A função chama um modelo de Processamento de Linguagem Natural (PLN) para compreender a intenção do utilizador. Com base na análise, pode ser acionada outra função para consultar uma base de dados ou chamar outra API, seguindo uma arquitetura orientada por eventos.

Conceitos sem servidor versus conceitos relacionados

É importante distinguir a computação sem servidor das tecnologias relacionadas:

• Computação em nuvem vs. sem servidor: A computação em nuvem é a ampla entrega de serviços de computação pela Internet. Sem servidor é um modelo de execução específico dentro da computação em nuvem que enfatiza o gerenciamento automático de recursos, abstraindo totalmente o gerenciamento de servidores. Outros modelos de nuvem, como a infraestrutura como serviço (IaaS), ainda exigem que os usuários provisionem e gerenciem máquinas virtuais.
• Containerização vs. Serverless: Ferramentas de contentorização como o Docker empacotam aplicações e as suas dependências. Plataformas de orquestração como o Kubernetes automatizam a implantação e o dimensionamento desses contêineres. Embora isso reduza a carga operacional, você ainda gerencia a infraestrutura de cluster subjacente. As plataformas sem servidor abstraem completamente essa camada; você gerencia apenas o código da função. Veja como usar o Docker com o Ultralytics.
• Edge Computing vs. Serverless: A computação de borda envolve o processamento de dados localmente em dispositivos próximos à fonte de dados. Por outro lado, a computação sem servidor executa funções em centros de dados em nuvem centralizados. Os dois podem ser complementares; um dispositivo de IA de borda (como um executado em um NVIDIA Jetson) pode realizar a filtragem inicial e, em seguida, acionar uma função sem servidor na nuvem para uma análise mais intensiva.

As principais plataformas sem servidor incluem o AWS Lambda, o Google Cloud Functions e o Azure Functions. Esses serviços fornecem a infraestrutura para criar e executar aplicativos de IA/ML sem servidor com eficiência. Plataformas como o Ultralytics HUB podem simplificar ainda mais a implantação e o gerenciamento de modelos em várias arquiteturas, incluindo configurações sem servidor.