Τι είναι το Edge AI & Edge Computing;

Το Edge AI είναι ένας από τους πιο αξιοσημείωτους νέους τομείς της τεχνητής νοημοσύνης και έχει ως στόχο να επιτρέψει στους ανθρώπους να εκτελούν διαδικασίες AI χωρίς να πρέπει να ανησυχούν για την ιδιωτικότητα ή τις καθυστερήσεις λόγω της μετάδοσης δεδομένων. Το Edge AI επιτρέπει μια μεγαλύτερη, πιο εκτεταμένη χρήση της AI, επιτρέποντας στα έξυπνα συσκευές να αντιδρούν γρήγορα σε εισόδους χωρίς πρόσβαση στο cloud. Ενώ αυτή είναι μια γρήγορη ορισμός του Edge AI, ας πάρουμε μια στιγμή για να κατανοήσουμε καλύτερα το Edge AI, εξερευνώντας τις τεχνολογίες που το καθιστούν δυνατό και βλέποντας κάποιες περιπτώσεις χρήσης για το Edge AI.

Τι είναι το Edge Computing;

Για να κατανοήσουμε πραγματικά το Edge AI, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε το Edge computing, και ο καλύτερος τρόπος για να κατανοήσουμε το Edge computing είναι να το αντιπαραβάλουμε με το cloud computing. Το cloud computing είναι η παροχή υπηρεσιών υπολογισμού μέσω του διαδικτύου. Σε αντίθεση, τα συστήματα Edge computing δεν είναι συνδεδεμένα με ένα cloud, αλλά λειτουργούν σε τοπικές συσκευές. Αυτές οι τοπικές συσκευές possono να είναι ένας αφιερωμένος διακομιστής Edge computing, μια τοπική συσκευή, ή ένα Internet of Things (IoT). Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα στο να χρησιμοποιούμε το Edge computing. Για παράδειγμα, η υπολογιστική διαδικασία στο cloud είναι περιορισμένη από την καθυστέρηση και το εύρος ζώνης, ενώ το Edge computing δεν είναι περιορισμένο από αυτούς τους παράγοντες.

Τι είναι το Edge AI;

Τώρα που κατανοούμε το Edge computing, μπορούμε να δούμε το Edge AI. Το Edge AI συνδυάζει την Τεχνητή Νοημοσύνη και το Edge computing. Οι αλγόριθμοι AI εκτελούνται σε συσκευές που είναι ικανές για Edge computing. Το πλεονέκτημα αυτό είναι ότι τα δεδομένα μπορούν να επεξεργαστούν σε πραγματικό χρόνο, χωρίς να χρειάζεται να συνδεθούν στο cloud.

Οι περισσότερες προηγμένες διαδικασίες AI εκτελούνται στο cloud, επειδή απαιτούν μεγάλη υπολογιστική ισχύ. Το αποτέλεσμα είναι ότι αυτές οι διαδικασίες AI μπορούν να είναι ευάλωτες σε διακοπές. Επειδή τα συστήματα Edge AI λειτουργούν σε μια συσκευή Edge computing, οι απαραίτητες διαδικασίες δεδομένων μπορούν να πραγματοποιηθούν τοπικά, να σταλούν όταν υπάρχει σύνδεση στο internet, γεγονός που εξοικονομεί χρόνο. Οι αλγόριθμοι deep learning μπορούν να λειτουργήσουν στη συσκευή, στο σημείο προέλευσης των δεδομένων.

Το Edge AI γίνεται ολοένα και πιο σημαντικό λόγω του γεγονότος ότι όλο και περισσότερες συσκευές πρέπει να χρησιμοποιούν AI σε καταστάσεις όπου δεν μπορούν να έχουν πρόσβαση στο cloud. Σκεφτείτε πόσους βιομηχανικούς ρομπότ ή πόσα αυτοκίνητα σήμερα έρχονται με αλγόριθμους υπολογιστικής όρασης. Ένα χρονικό διάστημα καθυστέρησης στη μετάδοση δεδομένων σε αυτές τις καταστάσεις θα μπορούσε να είναι καταστροφικό. Τα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό δεν μπορούν να υποφέρουν από καθυστέρηση ενώ ανιχνεύουν αντικείμενα στο δρόμο. Επειδή ο χρόνος απόκρισης είναι τόσο σημαντικός, η συσκευή πρέπει να έχει ένα σύστημα Edge AI που να επιτρέπει να αναλύει και να ταξινομεί εικόνες χωρίς να βασίζεται σε μια σύνδεση cloud.

Όταν οι υπολογιστές Edge αναλαμβάνουν τις εργασίες επεξεργασίας δεδομένων που συνήθως εκτελούνται στο cloud, το αποτέλεσμα είναι η επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο με χαμηλή καθυστέρηση. Επιπλέον, με την περιορισμό της μετάδοσης δεδομένων μόνο στα πιο σημαντικά δεδομένα, το όγκο δεδομένων μπορεί να μειωθεί και οι διακοπές επικοινωνίας μπορούν να ελαττωθούν.

Edge AI και το Internet των Πραγμάτων

Το Edge AI συνδυάζεται με άλλες ψηφιακές τεχνολογίες όπως το 5G και το Internet των Πραγμάτων (IoT). Το IoT μπορεί να παράγει δεδομένα για τα συστήματα Edge AI να τα χρησιμοποιήσουν, ενώ η τεχνολογία 5G είναι απαραίτητη για την περαιτέρω ανάπτυξη του Edge AI και του IoT.

Το Internet των Πραγμάτων αναφέρεται σε eine ποικιλία από έξυπνες συσκευές που συνδέονται μεταξύ τους μέσω του internet. Όλες αυτές οι συσκευές παράγουν δεδομένα, τα οποία μπορούν να τροφοδοτήσουν το σύστημα Edge AI, το οποίο μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως προσωρινή μονάδα αποθήκευσης για τα δεδομένα μέχρι να συγχρονιστεί με το cloud. Η μέθοδος επεξεργασίας δεδομένων επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία.

Η πέμπτη γενιά του κινητού δικτύου, 5G, είναι κρίσιμη για την ανάπτυξη του Edge AI και του Internet των Πραγμάτων. Το 5G είναι ικανό να μεταφέρει δεδομένα με πολύ υψηλότερες ταχύτητες, μέχρι 20Gbps, ενώ το 4G είναι ικανό να μεταφέρει δεδομένα με ταχύτητα μόνο 1Gbps. Το 5G υποστηρίζει επίσης πολύ περισσότερες ταυτόχρονες συνδέσεις από το 4G (1.000.000 ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο έναντι 100.000) και καλύτερη ταχύτητα καθυστέρησης (1ms έναντι 10ms). Αυτά τα πλεονεκτήματα του 5G είναι σημαντικά επειδή καθώς το IoT μεγαλώνει, ο όγκος δεδομένων μεγαλώνει επίσης και η ταχύτητα μετάδοσης επηρεάζεται. Το 5G επιτρέπει περισσότερες αλληλεπιδράσεις μεταξύ ενός ευρύτερου φάσματος συσκευών, πολλές από τις οποίες μπορούν να εξοπλιστούν με Edge AI.

Περιπτώσεις Χρήσης για το Edge AI

Οι περιπτώσεις χρήσης για το Edge AI περιλαμβάνουν σχεδόν κάθε περίπτωση όπου η επεξεργασία δεδομένων θα γινόταν πιο αποτελεσματικά σε μια τοπική συσκευή παρά μέσω του cloud. Ωστόσο, κάποιες από τις πιο συχνές περιπτώσεις χρήσης για το Edge AI περιλαμβάνουν αυτοκίνητα χωρίς οδηγό, αυτόνομους drones, αναγνώριση προσώπου, και ψηφιακούς βοηθούς.

Τα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό είναι μια από τις πιο σχετικές περιπτώσεις χρήσης για το Edge AI. Τα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό πρέπει να σκανούν συνεχώς το περιβάλλον και να αξιολογούν την κατάσταση, κάνουν διορθώσεις στη διαδρομή τους με βάση τα γεγονότα που συμβαίνουν κοντά. Η επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο είναι κρίσιμη για αυτές τις περιπτώσεις, και ως αποτέλεσμα, τα συστήματα Edge AI που είναι ενσωματωμένα στα αυτοκίνητα αυτά είναι υπεύθυνα για την αποθήκευση, τη χειραπεία και την ανάλυση δεδομένων. Τα συστήματα Edge AI είναι απαραίτητα για να φέρουν τα οχήματα αυτονομίας επιπέδου 3 και 4 (πλήρως αυτόνομα) στην αγορά.

Επειδή οι αυτόνομοι drones δεν ελέγχονται από ανθρώπινους χειριστές, έχουν πολύ παρόμοιες απαιτήσεις με τα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό. Αν ένας drone χάσει τον έλεγχο ή διαταραχθεί ενώ πετάει, μπορεί να συντριβεί και να προκαλέσει ζημιές σε περιουσίες ή ζωές. Οι drones μπορεί να πετάξουν πολύ μακριά από ένα σημείο πρόσβασης στο internet και πρέπει να έχουν ικανότητες Edge AI. Τα συστήματα Edge AI θα είναι απαραίτητα για υπηρεσίες όπως το Amazon (AMZN ) Prime Air, το οποίο έχει ως στόχο να παραδώσει πακέτα μέσω drone.

Μια άλλη περίπτωση χρήσης για το Edge AI είναι τα συστήματα αναγνώρισης προσώπου. Τα συστήματα αναγνώρισης προσώπου βασίζονται σε αλγόριθμους υπολογιστικής όρασης, αναλύοντας δεδομένα που συλλέγονται από την κάμερα. Τα εφαρμογές αναγνώρισης προσώπου που λειτουργούν για σκοπούς όπως η ασφάλεια πρέπει να λειτουργούν αξιόπιστα ακόμη και όταν δεν είναι συνδεδεμένα στο cloud.

Οι ψηφιακοί βοηθοί είναι μια άλλη κοινή περίπτωση χρήσης για το Edge AI. Οι ψηφιακοί βοηθοί όπως ο Google Assistant, η Alexa και η Siri πρέπει να μπορούν να λειτουργούν σε smartphones και άλλες ψηφιακές συσκευές ακόμη και όταν δεν είναι συνδεδεμένοι στο internet. Όταν τα δεδομένα επεξεργάζονται στη συσκευή, δεν υπάρχει ανάγκη να σταλούν στο cloud, γεγονός που βοηθά στη μείωση της κυκλοφορίας και τη διασφάλιση της ιδιωτικότητας.