14、超越边缘计算：群体计算概念解析

超越边缘计算：群体计算概念解析

1. 群体计算背景与关键问题

在当前的边缘和云计算静态资源环境中，节点变动（Node churn）这一领域尚未得到充分分析。节点变动指的是系统中资源动态出现和消失的现象，在对等网络（P2P）领域已被广泛研究，在移动云计算领域的研究相对较少。此外，设备的移动性带来了电池供电的环境，为了不影响设备的自主性和对群体计算基础设施的可用性，必须优化电池寿命。因此，设备的移动性引发了两个主要问题需要考虑：基础设施中节点可用性的波动性（节点变动）和资源限制。

2. 群体智能与群体计算定义

群体智能被定义为处理由许多个体组成的自然和人工系统的学科，这些个体通过分散控制和自组织进行协调。该学科特别关注个体之间以及个体与环境的局部交互所产生的集体行为。群体智能系统的特点是在没有协调者或外部控制器的情况下能够协调行动，它涉及分散、大规模分布和自组织系统的综合行为。

人工群体智能研究智能机器和机器人等人工制品。随着物联网设备数量预计将达到前所未有的规模，且许多单个设备的计算能力非常有限，应用基于人工群体智能的技术来管理这些设备的想法应运而生。群体智能是群体计算的基础模型，计算群体被定义为按需动态形成的分布式服务网络，旨在以开放和分布式的自我管理运行时模型响应特定需求。总体而言，临时边缘云被设想为边缘资源的动态生态系统（群体），以完全分布式、分散和自我管理的方式进行处理。

3. 计算群体的资源特性

在计算群体中，预计物联网边缘设备的资源将与其他群体成员的可用资源互补，这些成员可以是同一网络中的其他物联网边缘设备，也可以是专用边缘和云环境中的计算和存储资源。这样，计算群体涵盖了物联网、边缘和云计算连续体中的异