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5G與邊緣互為體用 體現完美分散式運算
讓網路智能邁向邊緣網路
【作者: 籃貫銘、王岫晨】 2020年07月31日 星期五
分散式的概念由來已久,尤其從有網路以來,資料的運算和儲存架構就不斷的朝向「去中心化」發展。到了物聯網時代,這個模式更成了理所當然和不可或缺的系統建置架構。
最初,分散式運算(Distributed computing)的提出,就是一種基於多計算機以網路連接的運算系統。基本上就是使用一組電腦,透過網路互相連結並通訊,之後運用軟體的控制機制,讓它們形成一個大型的運算系統,已完成更大的運算目標。
也因此,這種形式的系統運作思維,就是要把一個需要大量計算的工程資料,分割成諸多小塊,再分給多台電腦個別去計算,接著再上傳運算結果,最後統一合併成資料結果。
所以可想而知,傳統的分散式運算是站在降低整體成本的思維來進行,就目的而言,仍是集中式的思考,只是在運算手段上採用了分散的形式,著名的蛋白質藥物運算專案Folding@home,就是在這種架構下執行的一項任務。
跳脫傳統框架 物聯網實現真正分散式運算
然而目前的物聯網則完全跳脫了傳統的框架,它們本身就不存在一個被指定的巨大任務,因此在設計上就顯得更加自由,架構上當然也更加彈性,因此物聯網可以說是真正的實現了分散式運算的理念。
首先,在本質上,物聯網就是一種去中心的架構,它透過有線和無線的網路系統,將各式的裝置連結起來。儘管在這個架構中,所有的裝置連結成一個大網路,但網路中的每個節點裝置都是獨立運行,有各自的功能與目標。
連結成網的目的,則是要打破物與物溝通的藩籬,讓彼此的運行可以更緊密,同時應用的深度也更加貼近實際的需求。
再者,從技術上看,物聯網裝置本身也需要一定的運算力,才能運行前端種種的功能,而且物聯網裝置經常會產生許多的數據,這些資料的處理、傳輸、儲存也會提供對端點裝置運算力的需要。也因此,分散式運算的功能在物聯網應用中更顯重要。
而物聯網的分散式運算技術應用中,邊緣運算則是當前最受關注的一環,它可以說是實現智慧物聯(AIoT)應用的關鍵技術,甚至也是把人工智慧帶進人們日常生活的重要技術,因此,包含AWS、英特爾、NVIDIA與Microsoft等大型的科技公司,紛紛鎖定邊緣運算的技術與應用,最為其在物聯網時代的主要服務項目,積極投入邊緣晶片與邊緣平台的開發。
根據市場研究公司technavio的研究,全球2019至2023年全球邊緣運算市場的年複合成長率(CAGR)將近41%,市場規模將達到57億美元。而其主要的驅力則來自於對於「去中心化」的運算力需求,藉此減低因數據傳輸路徑過長所造成的決策延遲。
另一方面,萬物聯網的時代,必然出現數據資料量爆炸性成長的情況,這不僅考驗網路基礎建設與傳輸技術,同時數據的儲存與隱私問題也會變成發展的挑戰。也因此「分散式儲存」和「分散式帳本」的技術與應用,也將隨之而來。
而隨著全球5G陸續啟用之後,尤其是5G的低延遲與大連結的技術,更是有助於提升分散式運算的性能,對於上述種種的分散式運算技術與應用,將會刺激其進一步的加速發展,並成為未來幾年內重要的市場成長驅力。
分散式運算的最佳體現
提起分散式運算,智慧手機算是最典型的一個代表產物了。越來越強大的運算功能,可以由使用者隨身攜帶,真正做到隨時隨地、不同空間的異地運算。特別是隨著5G問世,更大的通訊頻寬,使得更為強大的分散式運算成為可能,並開啟更多全新的應用體驗。我們可以說,去中心化的邊緣運算,就是實現分散式運算的最佳體現方式。
Marvell 首席架構師 George Hervey指出,當我們邁向「始終在線,始終連接」(Always On,Always Connected)模式的更進階階段時,智慧手機已經成為生活中不可或缺的一部分。我們的手機提供即時的資料和溝通媒體存取,這樣的存取方式影響我們的決定,最終左右我們的行為。這便是分散式運算的全新意涵。
思科預計,到了 2022 年,全球行動網路將會支援超過 120 億部行動裝置及物聯網連線。而這些行動裝置將會支援更多元的功能。如今,我們的手機已然取代許多小工具並提供諸多服務。如果您的手機可以提供 Apple Pay、Google Pay 或執行電子支付,那麼便無需隨身攜帶皮夾。如果手機可以開車門並且啟動汽車,或是可以打開車庫的門,那麼就無需隨身攜帶車鑰匙。目前,應用程式已經涵蓋即時串流服務,可提供 VR/AR(虛擬實境/擴增實境)體驗和即時分享等服務。未來的服務和應用程式似乎可以滿足無限的想像,不過它們的發展需要新世代資料基礎架構的支援與協助。
對於邊緣智能的需求
網路連線能力和流量成長都在持續提升,原因是新型數據密集應用程式的採用率的提升,造成對頻寬以及更高智慧基礎架構的需求。這樣的基礎架構可以透過智能辨識特定的應用程式和基礎架構需求,並且在必要時提供邊緣的處理作業。隨著Multi-Gigabit 乙太網路和 400GE 骨幹連線的進步,網速也獲得提升,但最新的 5G 和 Wi-Fi 科技可用頻寬卻持續造成回程傳輸中的瓶頸。
George Hervey說,邊緣處理有助於避免大量資料跨網路移動。這種更高階的網路智能可以讓網路在無須使用者介入的情?下提供複雜的軟體定義基礎架構管理、管理推論引擎、應用相關策略。最重要的是可提供主動式的應用程式功能。 透過使用具有低延遲性、高可靠度和安全性的基礎架構提供幾乎即時的互動式平台,使用者體驗將會獲得提升。
伴隨對頻寬的需求迅速激增,該怎麼有效在大範圍內解決這個問題呢?在平行處理雲端資料中心時發現,要擴展並處理新增的頻寬和大量節點,可以在網路邊緣新增處理作業。這個方法可以在資料中心完成,方法是透過使用智慧網卡(smartNIC)從伺服器卸載複雜的處理工作,包含封包處理、安全性、以及虛擬化。 另一個相似的方法可在電信業者網路中達成,方法是透過部署位於邊緣的SD-WAN/uCPE/vCPE提供智能服務並減少連線成本。然而,這個方法在企業網路中會出現問題,因為企業網路需要多樣功能的端點,而第一個一致功能需求位置出現在網路的存取層。
結語:利用AI
如果使用傳統方式在企業網路中部署服務(例如集中式防火牆和驗證伺服器),還會遇到其他挑戰。按照預期,會有更多的裝置需要存取網路,而且每部裝置會需要更多頻寬。這種情況下,這些傳統方式的限制會造成瓶頸。如果要解決這些問題,必須真正實現網路邊緣處理,讓處理作業貼近需求端,並且更加智能。 網路 OEM、IT 基礎架構擁有者和服務提供者,都必須在企業網路的存取層善用新世代的AI和網路功能卸載。
附圖:圖一 : 5G與邊緣運算將是共生互用的緊密關聯。(CTIMES製圖;source:lanner-america)
圖二 : 5G問世使得更為強大的分散式運算成為可能,並開啟更多應用體驗。(source: pxhere.com)
資料來源:http://www.ctimes.com.tw/DispArt/tw/5G/%E9%82%8A%E7%B7%A3%E9%81%8B%E7%AE%97/%E5%88%86%E6%95%A3%E5%BC%8F%E9%81%8B%E7%AE%97/%E7%89%A9%E8%81%AF%E7%B6%B2/2007311411T5.shtml?fbclid=IwAR2OybGp6M7ELrGsybQlhJvBdK7hZdBWKmELLBKWYAKyaGatAwLpm8caRTQ
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***** Geek Series 3-1*****
無限的力量-- 微積分如何揭露宇宙的奧秘
"It's the language God talks" -- Richard Feynman telling Herman Wouk about calculus
非常符合時事的一本書。話說1665年倫敦大瘟疫的時候,人在劍橋大學的牛頓被要求在家自主健康管理。也就是宅在家的這段時間,22歲的牛頓發展出早期微積分的數學基礎,真的是Work from home (在家工作)的典範啊!
由美國康乃爾大學知名的應用數學教授所寫的這本書,讓數學變得很有人性,也充分描繪了微積分的美感。微積分在物理學家費爾曼口中是“上帝的語言”,雖然看起來很艱難,但作者開宗明義說不要以貌取人,因為微積分的精神,是讓複雜的事情變簡單!
“Calculus is defined by its credo, to solve a hard problem about anything continuous, slice it into infinitely many parts and solve them. By putting the answers back together, you can make sense of the original whole. I've called this credo the Infinity Principle"
(微積分的定義正如它的核心信念-- 如果要解決一個關於連續性的問題, 先把問題切成無限多的小塊然後找尋解答,當你把那些答案加總回去時,就能拼湊出原本的全貌,我稱這個信念為“無限的原則”)
曲線就是一種連續改變的方向
移動就是一種連續改變的位置
整本書貫穿科學史,可以看到微積分是如何從跨領域的激盪才發現出來的。阿基米德思考曲線或是球體的容積。天文學家哥白尼和克卜勒從觀察星球發現特殊的星球運動行為,為日後牛頓三定律鋪路。身兼哲學家和數學家的笛卡兒如何一邊發展他的理論,一邊把業餘數學家費馬 (Fermat)當成假想敵不斷嗆聲。牛頓在家辦公的成就讓十七世紀開始大放異彩。其中微分方程的應用蓬勃發展,像是超級怕冷整年穿著衛生衣的傅立葉發展出熱傳導公式(衛生衣是我自己加的,怕冷是真的)。冷戰時期的科學家計算雷達訊號,以及“關鍵少數”故事中太空時代大量用微積分判斷降落路徑的“電腦”-- 一群用筆算數的女人們。
現代應用更加多元。沒有微分和微分方程,就不會有GPS定位,不會有愛滋病雞尾酒療法,也不會有String theory 而發明的微波爐和音樂合成器。
沒有積分,就沒有整形手術需要的建模,也沒有電腦動畫的史瑞克。
最後作者談到微積分的未來,特別是面對許多非線性的問題,例如生物和社會科學的領域。隨著大數據的採集,人工智慧還DNA科學的發展,微積分還有好多待開發的應用。當我們思考渺小的人類竟然可以預測光年之外黑洞的行為,同時發現自然界每一處都像是精心設計的演算法和程式編碼,等待著我們發覺,就真的覺得這個“上帝的語言”,讓人興奮期待,也讓人敬畏謙卑。
全文與作者在YouTube上的小故事在部落格中👇👇👇
https://dushuyizhi.net/infinite-powers-%e7%84%a1%e9%99%90%e7%9a%84%e5%8a%9b%e9%87%8f-%e5%be%ae%e7%a9%8d%e5%88%86%e5%a6%82%e4%bd%95%e6%8f%ad%e9%9c%b2%e5%ae%87%e5%ae%99%e7%9a%84%e5%a5%a7%e7%a7%98/
#Infinitepowers #Calculus #math #isaacnewton #牛頓 #微積分
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【會聲會影X9 影片剪輯教學】
https://www.youtube.com/watch?v=QfcXIC_l33Q&list=PLwwPq48LW7z8CNIHEPi3lrQwJMAv-ceiW
【AutoCAD製圖教學】
https://www.youtube.com/watch?v=W7kGvMBgdEs&list=PLwwPq48LW7z_g02sbOzipI3_y1HIyXEUN
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使用軟體:AE
版本:CS3
附加使用軟體:
問題描述:
https://www.wretch.cc/album/show.php?i=watchmeisyou&b=1&f=1095515825&p=17
這張照片是我用photoshop做的
但我要用AE做這種效果影片
發現AE裡遮罩本身不能移動耶
只能移動整張物體本身
請問這種效果要如何用AE做出來呢
另外再請問有點類似的效果
一樣就像那張圖一樣
但那張圖彩色部分只有遮罩本身
而我要的效果是
假設那個圈圈遮罩讓它跑個Z字型
我要讓畫面上它跑過的Z字型區域都是底圖彩色的部分
也就是說底圖的部分隨著遮罩的移動軌跡而出現
請問又要怎麼做阿
已嘗試過方式:
爬文(Google)?Y
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