Тип компьютера, предназначенный для выполнения крупных задач в учреждениях и фирмах

Обновлено: 04.07.2024

Джейк Франкенфилд — опытный писатель, освещающий широкий спектр тем деловых новостей. Его работы публиковались, в частности, в Investopedia и The New York Times. Он проделал обширную работу и исследования в области Facebook и сбора данных, Apple и пользовательского опыта, блокчейна и финансовых технологий, а также криптовалюты и будущего денег.

Джулиус Манса — финансовый консультант, профессор финансов и бухгалтерского учета, инвестор и лауреат премии Фулбрайта Государственного департамента США в области финансовых технологий. Он обучает студентов-бизнесменов темам бухгалтерского учета и корпоративных финансов. Помимо академических кругов, Джулиус является консультантом по финансовым вопросам и финансовым бизнес-партнером для компаний, которым необходимы стратегические и консультационные услуги высшего уровня, которые помогают их компаниям расти и получать больше прибыли.

Что такое облачные вычисления?

Облачные вычисления – это предоставление различных услуг через Интернет. Эти ресурсы включают инструменты и приложения, такие как хранилище данных, серверы, базы данных, сети и программное обеспечение.

Вместо того, чтобы хранить файлы на проприетарном жестком диске или локальном устройстве хранения, облачное хранилище позволяет сохранять их в удаленной базе данных. Пока электронное устройство имеет доступ к Интернету, оно имеет доступ к данным и программам для их запуска.

Облачные вычисления популярны среди людей и компаний по ряду причин, включая экономию средств, повышение производительности, скорость и эффективность, производительность и безопасность.

Понимание облачных вычислений

Облачные вычисления названы так потому, что информация, к которой осуществляется доступ, находится удаленно в облаке или виртуальном пространстве. Компании, предоставляющие облачные услуги, позволяют пользователям хранить файлы и приложения на удаленных серверах, а затем получать доступ ко всем данным через Интернет. Это означает, что пользователю не требуется находиться в определенном месте, чтобы получить к нему доступ, что позволяет пользователю работать удаленно.

Облачные вычисления берут на себя всю тяжелую работу по сбору и обработке данных с устройства, которое вы носите с собой или за которым сидите и работаете. Он также переносит всю эту работу на огромные компьютерные кластеры, расположенные далеко в киберпространстве. Интернет становится облаком, и вуаля — ваши данные, работа и приложения доступны с любого устройства, с помощью которого вы можете подключиться к Интернету, в любой точке мира.

Облачные вычисления могут быть как общедоступными, так и частными. Общедоступные облачные сервисы предоставляют свои услуги через Интернет за определенную плату. Частные облачные сервисы, с другой стороны, предоставляют услуги только определенному количеству людей. Эти службы представляют собой систему сетей, предоставляющих размещенные услуги. Существует также гибридный вариант, который сочетает в себе элементы общедоступных и частных служб.

Ключевые выводы

Облачные вычисления – это предоставление через Интернет различных услуг, включая хранение данных, серверы, базы данных, сети и программное обеспечение.
Облачное хранилище позволяет сохранять файлы в удаленной базе данных и извлекать их по запросу.
Службы могут быть как общедоступными, так и частными: общедоступные услуги предоставляются в Интернете за определенную плату, а частные услуги размещаются в сети для определенных клиентов.

Типы облачных сервисов

Независимо от вида службы облачные вычисления предоставляют пользователям ряд функций, включая:

Электронная почта
Хранение, резервное копирование и извлечение данных
Создание и тестирование приложений
Анализ данных
Потоковое аудио и видео
Поставка программного обеспечения по требованию

Облачные вычисления по-прежнему являются довольно новой услугой, но уже используются рядом различных организаций, от крупных корпораций до малых предприятий, от некоммерческих организаций до государственных учреждений и даже от частных лиц.

Модели развертывания

Существуют различные типы облаков, каждый из которых отличается от другого. Публичные облака предоставляют свои услуги на серверах и хранилищах в Интернете. Они управляются сторонними компаниями, которые управляют и контролируют все оборудование, программное обеспечение и общую инфраструктуру. Клиенты получают доступ к службам через учетные записи, доступ к которым может получить практически любой.

Частные облака предназначены для определенных клиентов, обычно одного предприятия или организации. Центр обслуживания данных фирмы может размещать службу облачных вычислений. Многие услуги частных облачных вычислений предоставляются в частной сети.

Гибридные облака, как следует из названия, представляют собой сочетание общедоступных и частных служб. Этот тип модели предоставляет пользователю больше гибкости и помогает оптимизировать инфраструктуру и безопасность пользователя.

Новые формы служб облачных вычислений включают облако сообщества, облако больших данных и мультиоблако.

Типы облачных вычислений

Облачные вычисления — это не отдельная технология, такая как микрочип или мобильный телефон. Скорее, это система, в основном состоящая из трех услуг: программное обеспечение как услуга (SaaS), инфраструктура как услуга (IaaS) и платформа как услуга (PaaS).

Преимущества облачных вычислений

Облачное программное обеспечение предлагает компаниям из всех секторов ряд преимуществ, в том числе возможность использовать программное обеспечение с любого устройства либо через собственное приложение, либо через браузер. В результате пользователи могут беспрепятственно переносить свои файлы и настройки на другие устройства.

Облачные вычисления — это гораздо больше, чем просто доступ к файлам на нескольких устройствах. Благодаря службам облачных вычислений пользователи могут проверять свою электронную почту на любом компьютере и даже хранить файлы с помощью таких сервисов, как Dropbox и Google Drive. Сервисы облачных вычислений также позволяют пользователям создавать резервные копии своей музыки, файлов и фотографий, обеспечивая немедленный доступ к этим файлам в случае сбоя жесткого диска.

Кроме того, он предлагает крупным компаниям огромные возможности для экономии средств. Прежде чем облако стало жизнеспособной альтернативой, компании должны были покупать, создавать и поддерживать дорогостоящие технологии и инфраструктуру управления информацией. Компании могут заменить дорогостоящие серверные центры и ИТ-отделы быстрым подключением к Интернету, где сотрудники взаимодействуют с облаком в режиме онлайн для выполнения своих задач.

Облачная структура позволяет пользователям экономить место на своих настольных компьютерах или ноутбуках. Это также позволяет пользователям быстрее обновлять программное обеспечение, поскольку компании-разработчики программного обеспечения могут предлагать свои продукты через Интернет, а не с помощью более традиционных, осязаемых методов, включающих диски или флэш-накопители. Например, клиенты Adobe могут получить доступ к приложениям в своем Creative Cloud через интернет-подписку. Это позволяет пользователям легко загружать новые версии и исправления для своих программ.

Недостатки облака

При всей скорости, эффективности и инновациях, связанных с облачными вычислениями, естественно, существуют риски.

Безопасность всегда была серьезной проблемой в облаке, особенно когда речь идет о конфиденциальных медицинских картах и финансовой информации. Хотя нормативные акты вынуждают службы облачных вычислений усиливать свои меры безопасности и соответствия требованиям, эта проблема остается постоянной. Шифрование защищает важную информацию, но если ключ шифрования потерян, данные исчезают.

Серверы, поддерживаемые компаниями, занимающимися облачными вычислениями, также могут стать жертвами стихийных бедствий, внутренних сбоев и отключений электроэнергии. Географический охват облачных вычислений работает в обоих направлениях: отключение электроэнергии в Калифорнии может парализовать пользователей в Нью-Йорке, а фирма в Техасе может потерять свои данные, если что-то приведет к сбою ее провайдера в штате Мэн.

Как и в случае с любой технологией, как для сотрудников, так и для менеджеров существует кривая обучения. Но когда многие люди получают доступ к информации и манипулируют ею через единый портал, непреднамеренные ошибки могут распространяться на всю систему.

Мир бизнеса

Компании могут использовать облачные вычисления по-разному. Некоторые пользователи хранят все приложения и данные в облаке, а другие используют гибридную модель, сохраняя одни приложения и данные на частных серверах, а другие — в облаке.

Что касается предоставления услуг, к крупным игрокам в сфере корпоративных вычислений относятся:

Облако Google (AWS)
Майкрософт Азур
Облако IBM
Облако Alibaba

Amazon Web Services является общедоступной на 100 % и включает в себя модель оплаты по мере использования с привлечением внешних поставщиков. Как только вы окажетесь на платформе, вы сможете подписаться на приложения и дополнительные услуги. Microsoft Azure позволяет клиентам хранить некоторые данные на своих сайтах. Между тем, Alibaba Cloud является дочерней компанией Alibaba Group.

Квантовые вычисления используют явления квантовой механики, чтобы совершить огромный скачок в вычислениях для решения определенных задач.

IBM разработала квантовые компьютеры для решения сложных задач, которые не могут решить самые мощные современные суперкомпьютеры и никогда не смогут.

Прогресс был быстрым. За несколько коротких лет у нас появилось более 20 самых мощных в мире квантовых компьютеров, доступных бесплатно в IBM Cloud.

Если вы разработчик, присоединяйтесь к крупнейшему в мире сообществу разработчиков квантовых технологий и начните прямо сегодня.

Для всех остальных предлагаем простое объяснение квантовых вычислений.

Квантовые компьютеры

Зачем они нам нужны?
Где они используются?
Почему они быстрее?
Как они работают?
Как их использовать?

Для некоторых задач суперкомпьютеры не так уж хороши

До сих пор мы полагались на суперкомпьютеры для решения большинства проблем.Это очень большие классические компьютеры, часто с тысячами классических процессорных и графических ядер. Однако суперкомпьютеры не очень хороши в решении определенных типов задач, которые на первый взгляд кажутся простыми. Вот почему нам нужны квантовые компьютеры.

Представьте, что вы хотите рассадить 10 суетливых людей на званом обеде, где есть только одна оптимальная схема рассадки из всех возможных комбинаций. Сколько различных комбинаций вам придется изучить, чтобы найти оптимальную?

Можете ли вы угадать, сколько комбинаций?

Как это рассчитывается? Количество способов рассадить N гостей равно N факториалу или N × (N-1) × (N-2) × … × 2 × 1

3 628 800

Как это рассчитывается? Количество способов рассадить N гостей равно N факториалу или N × (N-1) × (N-2) × … × 2 × 1

Ответ: более 3 миллионов, и это всего 10 человек за столом.

Большие версии таких задач ставят в тупик наши самые мощные суперкомпьютеры, потому что:

У суперкомпьютеров нет оперативной памяти, чтобы хранить множество комбинаций реальных задач.

Суперкомпьютеры должны анализировать каждую комбинацию одну за другой, что может занять много времени.

Вот несколько простых примеров таких задач комбинаторной оптимизации:

Логистическая компания, осуществляющая доставку в 50 городов, хочет узнать оптимальный маршрут, чтобы сэкономить на топливе.

Инвестиционная компания хочет сбалансировать риск своих инвестиционных портфелей.

Фармацевтическая компания хочет смоделировать молекулы, чтобы лучше понять взаимодействие лекарств.

С 2017 года IBM Quantum работает с клиентами и партнерами над решением подобных проблем. Вот реальные приложения для квантовых вычислений.

Электромобили нового поколения благодаря технологии квантовых аккумуляторов

Сокращение выбросов углерода в атмосферу с помощью квантовых вычислений, помогающих открывать материалы

Поиск событий Хиггса и происхождения Вселенной

Почему квантовые компьютеры быстрее

Более двух десятилетий IBM является первопроходцем в разработке квантовых компьютерных систем для решения подобных проблем принципиально новыми способами, используя эти два подхода.

Квантовые компьютеры могут создавать обширные многомерные пространства для решения этих очень больших задач. Классические суперкомпьютеры на это не способны.

Алгоритмы, использующие интерференцию квантовых волн, затем используются для поиска решений в этом пространстве и перевода их обратно в формы, которые мы можем использовать и понимать.

Вот почему это важно

Один многообещающий квантовый алгоритм, использующий эти методы, называется поиском Гровера. Предположим, вам нужно найти один элемент из списка из N элементов. На классическом компьютере вам пришлось бы проверять в среднем N/2 элементов, а в худшем случае вам нужно было бы проверить все N.

Используя поиск Гровера на квантовом компьютере, вы найдете предмет, проверив примерно √N из них. Это представляет собой значительное повышение эффективности обработки и экономию времени. Например, если вы хотите найти один элемент в списке из 1 триллиона, и проверка каждого элемента занимает 1 микросекунду:

Как работают квантовые компьютеры

Вам не нужно знать, как работают квантовые компьютеры, чтобы использовать их, однако наука интересна, поскольку она представляет собой объединение множества передовых областей.

Учитывая потенциальную вычислительную мощность квантовых компьютеров, можно ожидать, что они будут гигантскими. На самом деле в настоящее время они размером с домашний холодильник с прилагаемой к нему коробкой управляющей электроники размером со шкаф.

Точно так же, как биты используются в классическом компьютере, в основе квантового компьютера лежат квантовые биты или кубиты (CUE-биты), которые могут хранить информацию в квантовой форме.

Заглянуть внутрь

Сверхтекучие

Сначала мы используем сверхтекучие жидкости для охлаждения сверхпроводников. Мы получаем эти сверхпроводники очень холодными — около одной сотой градуса Цельсия выше абсолютного нуля: теоретически самая низкая температура, допускаемая законами физики.

Сверхпроводники

Когда мы пропускаем электроны через сверхпроводники, они объединяются в нечто, называемое парами Купера, которые квантово туннелируют через нечто, называемое джозефсоновским переходом.

Управление

По сути, это сверхпроводящий кубит. Обстреливая кубит фотонами, мы можем контролировать его поведение и заставлять его сохранять, изменять и считывать информацию.

Наложение

Кубит сам по себе не очень полезен. Однако, создавая множество и соединяя их в состоянии, называемом суперпозицией, мы можем создавать обширные вычислительные пространства. Затем мы представляем сложные задачи в этом пространстве с помощью программируемых вентилей.

Запутанность

Квантовая запутанность позволяет кубитам, которые ведут себя случайным образом, идеально коррелировать друг с другом. Используя квантовые алгоритмы, использующие квантовую запутанность, определенные сложные задачи можно решать более эффективно, чем на классических компьютерах.

Изучите программирование квантовых вычислений

Вы можете бесплатно исследовать мир квантовых вычислений в IBM Cloud и научиться писать квантовый код, начиная с абсолютно нулевого опыта.

Квантовые компьютеры IBM программируются с помощью Qiskit, пакета разработки программного обеспечения на языке Python. Qiskit — это бесплатная программа с открытым исходным кодом, к которой прилагается исчерпывающий учебник и семестровый курс.

Сотрудничайте с IBM Quantum, чтобы найти новые возможности

Узнайте, как организации сотрудничают с IBM для решения самых сложных проблем современности.

Квантовые алгоритмы кода на Python

Интегрируйте квантовые технологии в свои рабочие процессы с помощью высокоуровневых библиотек. Откройте для разработчиков квант.

Развитие исследований в области квантовых вычислений

Работайте с лучшими экспертами в области экспериментов, теории и информатики и исследуйте новые возможности в области квантовых вычислений.

Для всех остальных предлагаем простое объяснение квантовых вычислений.

Квантовые компьютеры

Зачем они нам нужны?
Где они используются?
Почему они быстрее?
Как они работают?
Как их использовать?

Для некоторых задач суперкомпьютеры не так уж хороши

До сих пор мы полагались на суперкомпьютеры для решения большинства проблем. Это очень большие классические компьютеры, часто с тысячами классических процессорных и графических ядер. Однако суперкомпьютеры не очень хороши в решении определенных типов задач, которые на первый взгляд кажутся простыми. Вот почему нам нужны квантовые компьютеры.