云計算與粒計算

kamushin233 發(fā)布于2019-04-25 17:49 / 1047人閱讀

摘要：云計算是一種計算資源，集合了海量的數(shù)據(jù)處理，與大數(shù)據(jù)人工智能都有著緊密聯(lián)系，而粒計算正是處理海量數(shù)據(jù)，尤其是不確定性數(shù)據(jù)的好手。

云計算，不必細(xì)說誰都知道是什么，人們多多少少都有所耳聞。云計算是繼20世紀(jì)80年代大型計算機到C/S轉(zhuǎn)變之后，IT界的又一次巨變，它通過互聯(lián)網(wǎng)將某計算任務(wù)分布到大量的計算機上，并可配置共享計算的資源池，且共享軟件資源和信息可以按需提供給用戶的一種技術(shù)。云計算真正作為一個新興技術(shù)得到IT界認(rèn)可是在2007年左右，經(jīng)過這十年的普及和發(fā)展，云計算早已走進(jìn)千萬個數(shù)據(jù)中心，成為IT世界里炙手可熱的技術(shù)門類，并可以在未來的一段時間內(nèi)繼續(xù)獲得長足發(fā)展。云計算固然好，但也有不少的缺陷和使用限制，這樣才出現(xiàn)了霧計算、霾計算等技術(shù)，這些技術(shù)都是針對云計算做的很好的補充，滿足多樣化的市場應(yīng)用需求。本文也介紹一個新技術(shù)，就是粒計算，粒計算同樣是和云計算有著千絲萬縷的聯(lián)系。?

其實，粒計算比云計算的概念出現(xiàn)得還早。在1997年時，美國一大學(xué)教授首次在論文中提出了粒計算，這標(biāo)志著涉及多學(xué)科的一個應(yīng)用研究領(lǐng)域產(chǎn)生。此后，國外諸多學(xué)者對它進(jìn)行了研究，提出了許多有關(guān)粒計算的理論、方法和模型，現(xiàn)已成為研究模糊的、不較精確的、不完整的及海量信息處理的重要工具。粒計算是一個含義廣泛的術(shù)語，覆蓋了所有有關(guān)粒的理論、方法學(xué)、技術(shù)和工具的研究，并認(rèn)為粒計算是模糊信息粒化、Rough集理論和區(qū)間計算的超集，是粒數(shù)學(xué)的子集。粒計算是在問題求解中使用粒子，構(gòu)建信息粒化，將一類對象基于不可分辨關(guān)系、相似性等特征劃分為一系列粒。粒計算模型分為兩大類：一類以處理不確定性為主要目標(biāo)，如以模糊處理為基礎(chǔ)的計算模型，以粗糙集為基礎(chǔ)的模型，側(cè)重于計算對象的不確定性處理。模糊概念是粒計算的主要組成部分;另一類則以多粒度計算為目標(biāo)，如商空間理論。從不同的粒度上分層次地處理它們，降低處理復(fù)雜問題的復(fù)雜性。信息粒廣泛存在于現(xiàn)實世界中，是對現(xiàn)實的抽象。

粒計算雖然誕生得早，并沒有云計算發(fā)展得快，只是到最近才火了起來，這來源于人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的熱寵。在這兩個方面進(jìn)行粒計算，意義不同凡響。人工智能和大數(shù)據(jù)的誕生，是因為人們試圖從人類思維和生物界的一些規(guī)律中得到啟發(fā)，創(chuàng)建相應(yīng)的計算模型，應(yīng)用到信息科學(xué)中去，而粒計算則在更高層次上模擬了人類的思維規(guī)律。當(dāng)人工智能掌握“粒計算”，就會像顯微鏡一樣，能分析海量信息，這將對科學(xué)界和人類社會都產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。當(dāng)大數(shù)據(jù)遇到了粒計算，可以對大數(shù)據(jù)所表示的領(lǐng)域信息進(jìn)行粒度分析，確定可能的粒度層次數(shù)目、各層次上信息粒的語義以及根據(jù)領(lǐng)域知識能夠斷言的信息粒之間的相關(guān)關(guān)系，這些粒度分析結(jié)果及其質(zhì)量可直接影響后續(xù)的大數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和效率。目前，大數(shù)據(jù)開源平臺的蓬勃發(fā)展，適用于不同應(yīng)用場合的系統(tǒng)層出不窮，針對具體數(shù)據(jù)選擇適合的多粒度建模，實現(xiàn)對特定粒計算模型的支持，可以更好地進(jìn)行海量數(shù)據(jù)分析。所以，人工智能和大數(shù)據(jù)再火，也需要依仗粒計算等這些新技術(shù)來實現(xiàn)，否則就是空中樓閣，沒有任何現(xiàn)實意義。海量的數(shù)據(jù)中大量都是不確定的，模糊的，這給粒計算提供了廣闊的發(fā)展空間。

不僅在大數(shù)據(jù)、人工智能這些領(lǐng)域，在云計算里，粒計算同樣受歡迎。云計算是一種計算資源，集合了海量的數(shù)據(jù)處理，與大數(shù)據(jù)、人工智能都有著緊密聯(lián)系，而粒計算正是處理海量數(shù)據(jù)，尤其是不確定性數(shù)據(jù)的好手。云計算可以根據(jù)用戶需求通過網(wǎng)絡(luò)對松散耦合的粗細(xì)粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用，形成多粒度或者可變粒度的服務(wù)。云計算的技術(shù)底層架構(gòu)中，分布式操作系統(tǒng)也支撐軟件的多粒度和可變粒度。由于云計算本身的通用性特點，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運行，這都需要對海量的不確定數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，這時就需要粒計算。云計算提供的服務(wù)也是個性化的，是多粒度和可變粒度的,提供的是細(xì)粒度服務(wù)。在云計算中，為了保證計算和存儲等操作的完整性，在實現(xiàn)上要考慮很多大規(guī)模分布式計算機集群進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理時容錯處理問題，在出現(xiàn)部分失效的情況下計算任務(wù)仍然能夠正確執(zhí)行，這時粒計算就會發(fā)揮作用。粒計算本身就可以處理大量具有不確定性的數(shù)據(jù)，當(dāng)海量數(shù)據(jù)中摻雜著無用甚至是錯誤的數(shù)據(jù)，在粒計算的處理下，依然能夠得到較佳的正確結(jié)果，粒計算本身就具有容錯性。粒計算還可以將計算任務(wù)更加優(yōu)化地分解和并行執(zhí)行，對于每個未完成子任務(wù)，粒計算都會啟動一個備份子任務(wù)同時執(zhí)行，無論初始任務(wù)還是備份子任務(wù)處理完成，該子任務(wù)都會立即被標(biāo)記為完成狀態(tài)，通過備份任務(wù)機制可以有效避免因個別節(jié)點處理速度過慢而延誤整個任務(wù)的處理速度，粒計算可以在云計算中大展手腳。

云計算是一種新型的超級計算方式，以數(shù)據(jù)為中心，是一種數(shù)據(jù)密集型的超級計算，對海量數(shù)據(jù)處理操作非常頻繁的，需要新的算法適應(yīng)，這時粒計算應(yīng)運而生，將會更好地完成海量數(shù)據(jù)處理任務(wù)。粒計算是云計算的較佳拍檔，隨著云計算要處理的數(shù)據(jù)量越來越龐大，大量無用甚至錯誤的數(shù)據(jù)影響到了云計算的處理效率和結(jié)果，引入粒計算后，可以有效提升云計算的計算效率，充分地發(fā)揮出云計算的優(yōu)勢。

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