Executive Summary Përmbledhje Ekzekutive Nothing we create exists outside the patterns nature has already explored. Ky artikull argumenton se në kërkimin tonë për të zotëruar dhe kontrolluar sisteme komplekse, ne harrojmë dizajnet natyrore që ofrojnë fuqi të vërtetë: adaptueshmërinë, rendin emergjent dhe vetëorganizimin. Ne shqyrtojmë se si qasjet e kontrolluara kufizojnë sistemet e shpërndara dhe propozojnë një ndryshim drejt modeleve të decentralizuara, të vetëorganizimit të frymëzuar nga natyra. Ne shqyrtojmë se si mekanizmat e kontrollit kufizojnë sistemet e shpërndara të sotme, dhe se si miratimi i një filozofie më pak të centralizuar mund të zbulojë potencialin e tyre të plotë. Ndërsa sistemet rriten në kompleksitet dhe shkallë, kontrollet që ne ndërtojmë në to rezistojnë gjithnjë e më shumë, duke krijuar fërkime dhe luftëra pushteti.Ne e shohim këtë në sistemet e shpërndara dhe në rritjen e modeleve të mëdha të gjuhës, të cilat shpesh veprojnë si kuti të zeza. Ky artikull shqyrton dizajnet dhe protokollet, shumë tashmë në përdorim, të cilat mund të hapin një epokë të re të sistemeve më pak të kufizuara dhe më të fuqishme. Ne mbulojmë evolucionin e sistemeve të shpërndara, kërkimin e vazhdueshëm për kontroll, konceptin e vetëorganizimit, dhe se si mund ta shfrytëzojmë atë. Për të përqafuar këtë fuqi emergjente, ne duhet të heqim dorë nga kontrolli dhe të ndryshojmë mendimin tonë. Introduction Hyrje Ditët kur softueri funksionoi në një makinë të vetme kanë ikur. Jo shumë kohë më parë, ishte normale të imagjinohej kompjuterizimi pa re, qendra të të dhënave, apo edhe internetin. Konsideroni librin e telefonit: faqet e verdha, një katalog me mijëra adresa dhe numra për bizneset lokale. Për të kontaktuar një biznes, ne thjesht do të konsultoheshim me librin e telefonit dhe do të telefononim shërbimin që po kërkojmë. Kjo nuk është larg nga ajo që u bë interneti, dhe ajo që Google është ende sot: një indeks i madh i faqeve të internetit për ne për të kërkuar dhe për të lundruar. Të dyja janë forma të sistemeve të shpërndara, as plotësisht të centralizuara as me të vërtetë të decentralizuara. Në një model të centralizuar, të gjitha detyrat e rëndësishme, përpunimi, ruajtja dhe marrja e vendimeve, trajtohen nga një kompjuter ose server i vetëm. Duke u kthyer në analogjinë tonë të librit të telefonit: imagjinoni se ka vetëm një kopje, e strehuar në bibliotekë. Kushdo që ka nevojë për informacion duhet të vijë në radhë, dhe në një ditë të zënë, pritja rritet gjatë. Kjo është një sistem i centralizuar. Mund të funksionojë nëse vetëm një rrugë ndan librin, por shkallë atë në një qytet ose vend të tërë, dhe pengesa e shisheve bëhet e dukshme. [1] Në [1] Në Në mënyrë të ngjashme, softueri i hershëm mund të ekzekutohej në një server të vetëm ose në shkallë vertikale duke shtuar më shumë kompjuter, por me rritjen e kërkesave dhe përdoruesve, centralizimi bëhet kufiri. Përgjigja për këtë problem është shpërndarja. Në shpërndarjen, ne shpërndajmë librat e telefonit. por ne nuk i japim secilit person të vetën e vet, ashtu si Google nuk i cakton secilës shtëpi serverin e vet për të menaxhuar. Në vend të kësaj, çdo kod postar merr një kopje, duke reduktuar numrin e përdoruesve që konkurrojnë për qasje. Sot, ajo shpesh shoqërohet me kriptovaluta si Bitcoin, dhe ndërsa blockchain dhe kontratat e zgjuara mbështeten në protokollet e decentralizuara, koncepti i paraprin ato për një kohë të gjatë. [2] Në [2] Në Për të zgjeruar analogjinë, imagjinoni se libri i telefonit nuk ekziston më në shtyp, por në njohuritë e përbashkëta të banorëve të qytetit. Çdo kod postar do të mbante një version të ndryshëm. Me kalimin e kohës, versionet mund të konvergojnë, por përmes kanaleve të ndryshme të komunikimit. Për të gjetur një adresë, ju do të kërkoni një fqinj, i cili mund t'ju drejtojë tek një tjetër që mban informacionin. Lidhjet e decentralizuara brenda një grupi ndërtojnë harta lokale të informacionit, si regjistrat e shërbimeve, që ata ndajnë me njëri-tjetrin. Ky artikull argumenton se përmes nevojës dhe evolucionit, sistemet tona tani ulen fort në kampin e shpërndarë, por ne ende mbahemi për të menduarit e centralizuar. Për të ilustruar këtë ndryshim, ne kthehemi tek arkitekturat që dominojnë sistemet e sotme. Disclaimer: Ky libër i bardhë është menduar qëllimisht. Temat komplekse janë përmbledhur dhe thjeshtuar për të siguruar një tregim më të gjerë për diskutim. Dizajni i sistemit është në thelb i nuancuar; ky libër miraton një qasje tematike në vend të një inxhinierie të thellë, duke pranuar se minutiae dhe mekanika e sistemeve nuk mund të kapet plotësisht ose të reduktohet në shumën e pjesëve të tyre. Disclaimer: Ky libër i bardhë është menduar qëllimisht. Temat komplekse janë përmbledhur dhe thjeshtuar për të siguruar një tregim më të gjerë për diskutim. Dizajni i sistemit është në thelb i nuancuar; ky libër miraton një qasje tematike në vend të një inxhinierie të thellë, duke pranuar se minutiae dhe mekanika e sistemeve nuk mund të kapet plotësisht ose të reduktohet në shumën e pjesëve të tyre. Kërko për kontroll Këto sisteme shumë komplekse mbështeten në shumë pjesë të lëvizshme dhe algoritme për të qëndruar në dispozicion, të tolerueshme ndaj defekteve dhe të shkallëzueshme. megjithatë, këto ide nuk janë të reja; shumë nga protokollet dhe teknikat në përdorim sot datojnë dekada më parë, nga rrjetet elektrike në teorinë formale të konkurrencës. [3] Në [3] Në Drejtuesi qendror pas këtyre sistemeve është shkallëzueshmëria. Në praktikë, shkallëzuesi merr dy forma: vertikale dhe horizontale. Shkallëzuesi vertikal do të thotë shtimi i më shumë kompjuterit, bërthamave të CPU, RAM dhe ruajtjes, në një makinë të vetme, duke rritur kapacitetin e saj nën ngarkesë. Shkallëzuesi horizontal, përkundrazi, paraqet një kompleksitet të ndryshëm: si të koordinojnë shumë makina individuale (serverë) në mënyrë që ata të veprojnë si një shërbim, duke formuar një grup. Kjo sfidë qëndron në zemër të teorisë dhe praktikës së sistemeve të shpërndara. Një nga parimet themelore në sistemet e shpërndara është Teorema CAP. CAP qëndron për Konsistenca, Disponueshmëria dhe Toleranca e Partition. Teorema mban se një sistem mund të garantojë jo më shumë se dy nga tre, duke detyruar arkitektët të bëjnë kompromis dizajni. [4] Në [4] Në Për shembull, një sistem mund të zgjedhë një qëndrueshmëri të fortë dhe tolerancën e ndarjes, duke dhënë përparësi të dhënave të sakta, të ndarë me kujdes në të gjithë nyjet në kurriz të disponueshmërisë. Algoritmet e konsensusit zgjidhin sfidën e konsistencës duke lejuar koordinimin midis nyjeve të shkallëzuara horizontalisht në një grup. Shumica e algoritmeve miratojnë një dinamikë "lider / ndjekës" (historikisht "mjeshtër / skllav"): një nyje vepron si udhëheqës, duke koordinuar dhe replikuar informacionin për të tjerët. [5] [5] Në Për shembull, në një bazë të dhënash të shpërndara, të gjitha shkrimet kalojnë përmes udhëheqësit, i cili pastaj i përhap ato tek ndjekësit. Nëse udhëheqësi dështon, një nyje tjetër mund të marrë përsipër, duke ruajtur konsistencën. të Zhvillimi i aplikacioneve intensive të të dhënave Në [6] Në [6] Këto qasje punojnë mirë për qëllimet e tyre të synuara, duke lejuar aftësi përtej shkallëzimit të thjeshtë horizontal. Megjithatë, ato janë të rrënjosura në një instinkt njerëzor për të ruajtur kontrollin. Edhe gjuha që ne përdorim, “Master / Slave”, “Lider / ndjekës”, “Primar / Replica”, “Prind / Fëmija”, “Punëtor”, pasqyron të menduarit hierarkik. Ndërsa hierarkinë ka vendin e saj, ky dokument argumenton se kërkimi ynë i vazhdueshëm për kontroll është gjithnjë e më shumë në kundërshtim me trajektorinë e teknologjisë dhe sistemet që po ndërtojmë. Kontrolli është i mbuluar në të gjitha sistemet tona. Në konsensus, ne e shohim atë në zbulimin e shërbimeve: si nyjet në një grumbull gjejnë njëri-tjetrin? , sigurojnë konfigurimin dhe sinkronizimin e centralizuar, duke lejuar nyjet të zbulojnë njëri-tjetrin, por vetëm duke u mbështetur në një autoritet qendror. [Të shtatë] [Të shtatë] Nga një këndvështrim më i gjerë, ne shohim elemente të kontrollit përmes orkestrimit.Platformat si Kubernetes, një kornizë për të drejtuar sistemet e shpërndara në mënyrë të qëndrueshme, duke trajtuar detyra të tilla si shkallëzimi, keqpërdorimi dhe modelet e vendosjes , ofrojnë një mënyrë të centralizuar për të menaxhuar dhe vënë në dispozicion microservices komplekse të shpërndara. [8] Të [8] Të Shumë organizata miratojnë modele hibride për të balancuar fleksibilitetin lokal me mbikëqyrjen qendrore Në të njëjtën kohë, përdorimi i shërbimeve të tilla shpesh krijon një formë më delikate të centralizimit: bllokimi i shitësve. [9] [9 ] Ndërsa sistemet bëhen më të mëdha dhe më komplekse, shumë sfida teknike ende zgjidhen me parime të centralizuara.Kjo është pjesërisht për shkak se centralizimi është më i thjeshtë, më i lehtë për të arsyetuar, dhe shpesh, më efikas Nëse shkallëzueshmëria dhe teorema e PAP nuk ishin kufizime, sistemet e centralizuara ndoshta do të mbeteshin zgjedhja optimale, duke ofruar disponueshmëri, konsistencë dhe tolerancë pa kompromis. [10] [10] Në Ka një paralajmërim. Ndërsa teknologjia evoluon dhe rastet e reja të përdorimit shfaqen, sistemet dhe infrastruktura jonë duhet të evoluojnë gjithashtu. Rrjetet telefonike dhe interneti janë shembuj të rrjeteve të komunikimit në shkallë të gjerë, me performancë të lartë, shpinë e shpërndarjes. Por në vitet e fundit, klasa të reja të rrjeteve janë shfaqur ku komunikimi nuk është qëllimi i vetëm: rrjetet e sensorëve, sistemet peer-to-peer (P2P), rrjetet mobile ad-hoc dhe rrjetet sociale. Rrjetet P2P janë veçanërisht të dukshme si sisteme vetëorganizuese, duke mundësuar raste të përdorimit të tilla si dronët dhe AI me shumë agjentë. [Të dhëna] [Të dhëna] Për t’i zhbllokuar këto, ne duhet të heqim dorë nga kontrolli dhe të lejojmë që sistemet të vetëorganizohen. Sekretet e natyrës Nuk është rastësi që kur diskutojmë sistemet e decentralizuara, veçanërisht vetëorganizimin, një pjesë e madhe e gjuhës rrjedh nga natyra.Në kontrast, termat për sistemet e centralizuara shpesh pasqyrojnë hierarkitë njerëzore. Shumë sisteme natyrore dhe biologjike tregojnë decentralizim të ndërlikuar. Më e rëndësishmja, ata vetë-organizohen dhe punojnë kolektivisht drejt qëllimeve të përbashkëta. Konsideroni Swarm, një shembull i thjeshtë por i fuqishëm se si sjellja natyrore përkthehet në dizajnin e sistemit. Inteligjenca Swarm është një formë e inteligjencës artificiale e frymëzuar nga sjellja kolektive e organizmave si bletët, milingonat, zogjtë dhe peshqit. . [Të dhënat] [Të dhënat] Imagjinoni një tufë zogjsh: mijëra fluturojnë në afërsi të afërt, duke formuar forma të lëngshme që ndryshojnë çdo sekondë. Asnjë zog nuk e di formën kolektive ose drejtimin përfundimtar. Secili fokusohet vetëm në fqinjët e tij më të afërt, duke ruajtur distancën, duke pasqyruar lëvizjet. Çdo zog bën këtë, dhe së bashku, zvarraniku lëviz si uji në qiell në përputhje të përsosur. Për ne, duket i qëllimshëm dhe koreografuar; për zogjtë, ata thjesht komunikojnë me fqinjët e tyre më të afërt. Kopeja thjesht komunikon dhe reagon. Për zogjtë, qëllimi i përbashkët është mbijetesa nga predatorët; për milingonat, është gjetja e Inteligjenca Swarm ka aplikime të gjera, në zinxhirin e furnizimit dhe logjistikën, rrjeteve, financave dhe tregtisë, dhe inteligjencës artificiale. Një shembull është Colony Optimization Ant (ACO), i frymëzuar nga mënyra se si milingonat kërkojnë ushqim. Kur një koloni është e re, milingonat lëvizin rastësisht pasi nuk ka feromone udhëzuese ekzistojnë dhe të gjitha rrugët janë po aq të mundshme. Çdo milingonë lë feromone përgjatë rrugës së saj, gradualisht udhëheqjen e të tjerëve drejt rrugëve optimale. [Të paktën 13] [Të paktën 13] Për shembull, kompanitë e logjistikës mund të përdorin inteligjencën e swarm për të simuluar flotën e automjeteve dhe për të zbuluar rrugët optimale. Një simulim mund të kombinojë të dhënat e trafikut të drejtpërdrejtë me depo ose depo të njohura. Me kalimin e kohës, ndërveprimet e bazuara në swarm mund të rezultojnë në strategji të efektshme të drejtimit. mund të arrijë rezultate të ngjashme më drejtpërdrejt dhe në mënyrë efikase, kështu që çfarë e bën inteligjencën swarm të ndryshme? [Të paktën] [Të paktën] Ndryshimi qëndron në vetëorganizimin dhe rendin e shfaqjes. Me një algoritëm konvencional, drejtimi i automjeteve të shumta thjesht shpërndan ngarkesën e punës: secili ndjek të njëjtën logjikë, duke prodhuar rezultate të ngjashme. Çdo ndryshim përfundimisht zgjidhet nga ne, vendimmarrësit qendror. Përkundrazi, inteligjenca e zvarrit lejon automjetet të veprojnë si nyje në një rrjet, të komunikojnë me fqinjët, të ndërtojnë njohuritë lokale dhe të kontribuojnë në kuptimin kolektiv të klasterit. Nuk ka autoritet qendror; flota reagon dhe përshtatet përmes ndërveprimit. Urdhri emergjent lind nga kjo komunikim. Një temë për të cilën do të kthehemi më vonë. Sistemi multi-agjent Rrjetet e komunikimit dhe protokollet janë thellësisht të rrënjosura në sistemet natyrore. Një formë e rrjeteve në të cilën pemët përdorin sinjalizimin kimik dhe marrëdhëniet simbiotike me mikroorganizmat për të ndarë informacionin vital. Nëpërmjet sistemeve të mëdha rrënjë dhe rrjeteve kërpudhat (mycorrhizal kërpudhat), sinjalet udhëtojnë midis pemëve, duke u mundësuar atyre të paralajmërojnë për sëmundje, të dërgojnë sinjale fatkeqësie, apo edhe të shkëmbejnë lëndë ushqyese. . Komunikimi i pemëve [Të paktën 15] [16] [Të paktën 15] [16 ] Natyra tregon se sistemet e decentralizuara me rend emergjent mbështeten në rrjetet komplekse dhe protokollet komplekse të komunikimit. Disa nga aplikimet më premtuese të këtyre projekteve gjenden në inteligjencën artificiale. AI tashmë riprodhon sjellje të caktuara natyrore: ajo mund të njohë modele, të reagojë ndaj ngjarjeve dhe të përshtatet. megjithatë, shumica e AI mbetet e rrënjosur në centralizim. Kjo varësi është në kontrast të mprehtë me sistemet e decentralizuara, vetë-regulluese të natyrës.Pyetja pastaj bëhet: si mund të funksionojë AI në një mënyrë të decentralizuar? [17] Të gjitha [17] Të gjitha Sisteme të shumta agjentësh Sisteme Multi-Agent (MAS) janë shumë komplekse, dhe detajet e tyre të plota janë përtej fushës së këtij dokumenti. megjithatë, konceptet kryesore janë të vlefshme për t'u shqyrtuar: zbatimet MAS varen drejtpërdrejt nga parimet e diskutuara këtu, dhe rastet e përdorimit të tyre ilustrojnë argumentet e këtij dokumenti. Duke pasur parasysh rritjen e shpejtë të inteligjencës artificiale dhe integrimin e saj të thellë në teknologjinë moderne, për të mirë apo për të keq, është e pamundur të diskutohet e ardhmja e sistemeve pa përmendur AI. Agjenti AI dhe sistemet e bazuara në agjentë janë tashmë në përdorim të gjerë në prodhim. Shumica e implementimeve të ndërmarrjeve, megjithatë, mbeten të ngulitura në arkitekturat e agjentëve të vetëm, sisteme ku një agjent i përgjithshëm duhet të trajtojë çdo kërkesë, thirrjen e mjeteve dhe politikën. Edhe kur ngarkesa e punës është e shpërndarë, një shtresë e centralizuar e orkestrimit ende drejton procesin përmes regjistrave, depove, ruajtjes dhe klasifikuesve. [18] [18] Në Nga përkufizimi, arkitekturat e tilla mund të kualifikohen si Sisteme Multi-Agent. Por, siç tregohet në shembullin e logjistikës, shpërndarja nuk është e barabartë me vetëorganizimin. MAS thekson tensionin midis kontrollit qendror dhe sjelljes emergjente: mbajtja e parimeve të centralizuara kufizon potencialin e tyre për të evoluuar në sisteme me të vërtetë të fuqishme. Për këtë letër, ne e përkufizojmë një MAS të vërtetë si një rrjet të decentralizuar, autonom i agjentëve inteligjentë që punojnë brenda një strukture vetëorganizuese, duke zhvilluar rolet e reja dhe rendin për të përmbushur detyra në zhvillim ose objektiva të vazhdueshme. Në një formë ideale, sistemi nuk do të na kërkojë të specifikojmë detyrën. Në vend të kësaj, mjedisi, mjetet dhe sjellja e agjentëve do të lejonin objektivat të dalin natyrshëm. Imagjinoni një flotë të dronëve të projektuar për zjarrfikje. Aftësitë e tyre mund të përfshijnë imazhin termik, mekanizmat e shuarjes dhe rezistencën ndaj nxehtësisë. Në një MAS, dronët mund të vendosin kolektivisht për të shtypur një Çelësi i sistemeve të tilla është aftësia e agjentëve për të përpunuar informacionin lokal dhe për të reaguar me njëri-tjetrin. Natyra përsëri jep një shembull: flluska flluska. Çdo qelizë ndjek rregulla të thjeshta të ndërtuara: lëviz përpara, shmang dëmtimin, komunikon me fqinjët. . [Të gjitha] 19 [Të gjitha] 19 Për MAS, kjo do të thotë se një koleksion i agjentëve autonomë mund të ndërveprojnë brenda një mjedisi për të zgjidhur probleme që asnjë agjent i vetëm nuk mund t’i trajtojë. Sot, MAS mbetet në fëmijërinë e tyre, kryesisht të përshtatura, sisteme shumë të synuara të ndërtuara për fusha të ngushta. Ashtu si me Inteligjencën e Përgjithshme Artificiale, ka debat nëse do të arrijmë ndonjëherë një MAS të përgjithshme të aftë për t'u përshtatur me çdo detyrë. Sfida qëndron në kompleksitetin e natyrshëm të sistemeve të decentralizuara, të vetëorganizuara: çështjet e kujtesës, ruajtjes, kontekstit, vetë-mësimit dhe arsyetimit. Mposhtja e këtyre pengesave do të lejonte agjentët të veprojnë në mënyrë autonome, të ndajnë njohuritë dhe të mësojnë në mënyrë kolektive. Nëse kjo njohuri do të ndahet, i gjithë grupi mund të përfitojë, duke shmangur përpjekjet e dyfishta dhe duke optimizuar performancën. [20] [20 ] Arsyetimi i avancuar ilustron më tej se si mund të funksionojnë sistemet e vetëorganizimit. Kur agjentët mendojnë me njëri-tjetrin, shfaqen dinamika të reja: mund të formohen role të reja, mund të krijohen nën-rrjete dhe mund të zbulohen strategji optimale.Një shembull është protokoll i Contract Net, në të cilin një grup agjentësh formojnë një koalicion dhe angazhohen në një proces tenderimi për një detyrë ose nën-detyrë. Nëpërmjet raundeve të përsëritura, koalicioni përmirëson qasjen e tij, duke kontribuar kolektivisht për qëllimin dhe arritjen e rendit të decentralizuar. [21] Në [21] Në MAS ilustron potencialin më të madh të decentralizimit. Kompleksitetet e tyre dhe ndërveprimet e agjentëve formohen dhe bëhen të mundshme duke imituar dizajnet që shohim në natyrë. Protokollet si Contract Net, dhe biseda peer-to-peer, imitojnë rrjetet e sofistikuara të natyrës dhe sigurojnë mekanizmat për vetëorganizim të vërtetë në sisteme të decentralizuara. Rrjetet komplekse pa autoritet qendror ofrojnë fleksibilitet më të madh dhe mund të ngrenë arkitekturën e sistemit.Ata zbulojnë raste të reja të përdorimit, zgjerojnë peizazhin teknologjik dhe mund të hapin një epokë të re të IA. Duke parë si sistemet natyrore dhe kompjuterike, shfaqet një model i qartë: në rrjetet e decentralizuara, komunikimi është themeli. Komunikimi është themeli i sistemeve vetëorganizuese. entitetet individuale, qofshin qelizat, kafshët, agjentët apo nyjet, duhet të komunikojnë pa mbikëqyrje qendrore.Nuk është e mjaftueshme të reagosh ndaj ngjarjeve lokale; ato gjithashtu duhet t’i ndajnë ato. Protokolli i Gossip Gossip luan një rol të rëndësishëm në shoqërinë njerëzore. Për më mirë apo më keq, ajo përhap informacion me shpejtësi të jashtëzakonshme. Edhe pa teknologji moderne, thashethemet në mesin e miqve, skandalet në një qytet, ose lajmet në një qytet kanë përhapur gjithmonë shpejt, të shtyrë nga goja në gojë midis individëve. Nga kjo biseda del një tregim i përbashkët, i saktë apo jo, i formuar nga një rrjet i decentralizuar i njerëzve. Kjo përhapje e shpejtë e informacionit është e ngjashme me mënyrën se si viruset, ose historikisht, plagët, përhapen në të gjithë popullatat.Për këtë arsye, protokollet e thashethemeve nganjëherë quhen “protokollet e thashethemeve” ose “protokollet epidemike”, që përshkruajnë variacione të të njëjtit parim. [22] Në [22] Në Protokollet e Gossip imitojnë këtë model në sistemet e shpërndara, duke lejuar nyjet në një klaster të veprojnë në mënyrë të decentralizuar duke ndarë njohuritë lokale me fqinjët e tyre. Në praktikë, një nyje zgjedh rastësisht një tjetër për të shkëmbyer informacion me. Ata krahasojnë kohët e fundit të të dhënave të tyre dhe pajtohen me versionin e fundit. Secili pastaj zgjedh shokë të rinj, dhe cikli përsëritet, duke lejuar që informacioni të përhapet në mënyrë eksponenciale përmes klasterit. Ky proces lejon që grupi të ndërtojë konsensus mbi gjendjen në të gjitha nyjet. Kjo kontrast me konsistencë të fortë, e cila imponon marrëveshje të menjëhershme përmes parimeve të centralizuara të tilla si struktura udhëheqës / ndjekës. Konsistenca e mundshme Në fund të fundit, sistemet e qëndrueshme ofrojnë disponueshmëri më të lartë, tolerancë më të madhe të ndarjes dhe vonesë më të ulët, kujton Teorema CAP. Sisteme të qëndrueshme të fortë, përkundrazi, garantojnë qëndrueshmëri të menjëhershme për shkrimet dhe sigurojnë që të gjitha leximet të kthehen në gjendjen më të fundit. Në sistemet kritike, konsistenca e fortë mund të kërkohet.Por për sistemet e shpërndara shumë të shkallëzueshme, ajo paraqet pengesa të kontrollit të centralizuar.Për të shkallëzuar në mënyrë efektive, ne duhet të përqafojmë protokollet peer-to-peer, dhe për të realizuar përfitimin e tyre të plotë, përqafojini plotësisht. [23] Në [23] Në Konsideroni një bazë të dhënash të shpërndarë. Kur një tabelë rritet shumë e madhe për një makinë të vetme, ajo ndahet në copa më të vogla dhe ruhet nëpër nyje në një grup. Nëse një copë bëhet shumë e madhe, shtohet një nod tjetër. Ky konfigurim është i shpërndarë, por jo i decentralizuar ose i vetëorganizuar. Për konsistencë, një sistem i tillë mund të përdorë një model konsensusi si Raft , duke përdorur një strukturë udhëheqës / ndjekës për të replikuar të dhënat. [24] Në [24] Në Dy probleme kryesore lindin: çfarë ndodh nëse një nyje rrëzohet ose shkëputet, dhe si nodet zbulojnë vendndodhjen e ndarjeve? Në një model të centralizuar në kontroll, ne e zgjidhim këtë me një regjistër shërbimi si Apache Zookeeper. Nodet kërkojnë në regjistër për të gjetur mbajtësit e ndarjeve, dhe regjistri rregullisht kontrollon shëndetin e nodave me pings, duke informuar të tjerët nëse një nod nuk është i disponueshëm. Ndërsa efektive, kjo qasje shton tensionin e rrjetit, krijon varësi, zvogëlon autonominë dhe rrit rrezikun e pengesave ose dështimeve të kaskadimit. Kjo është ajo ku protokolli i thashethemeve shkëlqen, veçanërisht në sistemet cloud native Me thashetheme, çdo nyje mund të ndajë gjendjen e saj direkt me të tjerët. Çdo nyje kështu mban regjistrin e vet të shërbimit lokal, i përditësuar vazhdimisht përmes thashethemeve. Nëse një nyje e katërt bashkohet me një klaster dhe caktohet një ndarje e re, ajo i shpall veten një pjese. Kjo njohuri përhapet, dhe së shpejti të gjitha nyjet e dinë se ku qëndron çdo ndarje. Po ashtu, nëse një nyje dështon të kontaktojë një pjese, ajo përhap dyshimin e dështimit, duke lejuar klasterin të përshtatet. Ashtu si pemët sinjalizojnë vështirësi në pyje, nyjet vetë-organizohen në një topologji vetë-shëruese. [25 ] [25 ] Ky shembull nxjerr në pah një zgjedhje kritike: nëse të përqafojë decentralizimin me kosto të kontrollit. në disa raste, megjithatë, nuk ka zgjedhje; protokollet e thashethemeve mund të jenë opsioni i vetëm i mundshëm, veçanërisht në mjediset e krahut ose rrjetet pa një qendër qendrore. [26] [26 ] Shumë platforma të përdorura gjerësisht mbështeten në thashetheme, të dyja të embedded dhe cloud-native. Amazon DynamoDB përdor thashetheme për të ndjekur gjendjen e ndarjes. Netflix Eureka ofron zbulimin e shërbimeve të fuqishme nga thashetheme. Redis, dyqani popullor në kujtesë, përdor thashetheme për të përhapur informacionin e klasterit. Përveç kësaj, ekzistojnë shumë implementime me burim të hapur. Një shembull është , një protokoll me performancë të lartë i projektuar për të futur gjendjen e decentralizuar dhe përfundimisht të qëndrueshme në aplikacione. Gërvishtje [27 ] [27 ] Kryesisht, protokolli i thashethemeve përfaqëson një ndryshim në dizajnin e sistemit tonë, një që tërheq kontrollin larg nga mentaliteti i centralizuar ende i integruar në një pjesë të madhe të infrastrukturës sonë. Konkludimi Në fund të fundit, zgjedhja para nesh është e thjeshtë, por e thellë: të vazhdojmë të forcojmë kontrollin dhe hierarkinë në sisteme që i rezistojnë atyre, ose të përqafojmë modelet natyrore të decentralizimit, komunikimit dhe vetëorganizimit që kanë mbështetur gjithmonë rrjetet më rezistente, qoftë biologjike, sociale apo dixhitale. E ardhmja i përket sistemeve që evoluojnë, përshtaten dhe koordinohen pa qenë të lidhura nga një pikë e vetme e autoritetit. Duke hequr dorë nga instinkti ynë për të centralizuar, ne hapim derën për arkitekturat që nuk janë thjesht të shkallëzueshme, por të gjalla. Për kompjuterin e shpërndarë, kjo do të thotë protokolle të tilla si thashethemet që favorizojnë shfaqjen mbi orkestrimin, bashkëpunimin mbi komandën.Për inteligjencën artificiale, ajo tregon drejt sistemeve multi-agjenti të afta për vetëorganizim dhe ndarjen e njohurive.Dhe për ne si projektuesit e sistemeve, ajo kërkon një ndryshim në mendje: nga ndërtimi i makinave që binden, në kultivimin e ekosistemeve që përshtaten. Nëse jemi mjaft të guximshëm për të lënë të lirë gripin tonë mbi kontrollin e centralizuar, ne mund të gjejmë veten jo në kufijtë e teknologjisë, por në fillim të një epoke krejtësisht të re, një në të cilën sistemet tona, si natyra vetë, janë vetë-mbajtëse, vetë-organizuese dhe pafundësisht të aftë për rritje. Referencë [1] Në Centralized vs Distributed System - GeeksforGeeks Sistemi i centralizuar vs Sistemi i shpërndarë - GeeksforGeeks [2] Në Historia e Blockchain: Evolucioni i teknologjisë së decentralizuar - Blog LayerK Historia e Blockchain: Evolucioni i teknologjisë së decentralizuar - Blog LayerK [3] Në [2502.20468] Building a Theory of Distributed Systems: Work by Nancy Lynch and Collaborators [2502.20468] Ndërtimi i një teorie të sistemeve të shpërndara: Punë nga Nancy Lynch dhe bashkëpunëtorët [4] Në Çfarë është Teorema CAP? - IBM Çfarë është Teorema CAP? - IBM [5] Në Consensus Algorithms in Distributed Systems | Baeldung on Computer Science Algoritmet e konsensusit në sistemet e shpërndara, Baeldung në shkencën kompjuterike Në [6] Designing Data-Intensive Applications [Book] Zhvillimi i aplikacioneve intensive të të dhënave [Libri] [Të shtatë] Apache ZooKeeper Apache ZooKeeper në dispozicion [8] Të https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/ https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/ [9 ] Shkatërrimi i zinxhirëve të të dhënave të mëdha: Si arkitektura e shpërndarë çliron agilitetin Shkatërrimi i zinxhirëve të të dhënave të mëdha: Si arkitektura e shpërndarë çliron agilitetin [10] Në [1805.01786] Për të centralizuar ose jo për të centralizuar: Një histori e koordinimit të zvarrit [1805.01786] Për të centralizuar ose jo për të centralizuar: Një histori e koordinimit të zvarrit [Të dhëna] Gossip-Algorithms.pdf Përdorimi i algoritmeve.pdf [Të dhënat] Swarm Intelligence — FRANKI T Swarm Intelligence – Franki T [Të paktën 13] Swarm Intelligence: Kryqëzimi i natyrës dhe AI Swarm Intelligence: Kryqëzimi i natyrës dhe AI [Të paktën] https://en.wikipedia.org/wiki/Dijkstra's_algorithm https://en.wikipedia.org/wiki/Dijkstra's_algorithm [Të paktën 15] The Whispering Forest: How Trees Communicate and the Future of AI-Driven Tree Talk | Earth Endeavours Pylli i pëshpëritur: Si komunikojnë pemët dhe e ardhmja e pemëve të drejtuara nga AI [16 ] https://scientificorigin.com/do-trees-talk-to-each-other-the-hidden-language-of-forests https://scientificorigin.com/do-trees-talk-to-each-other-the-hidden-language-of-forests [17] Të gjitha https://medium.com/@kamil.sedzimir/how-ai-and-holochain-can-transform-decentralized-human-systems-based-on-nature-cbd59bea2177 https://medium.com/@kamil.sedzimir/how-ai-and-holochain-can-transform-decentralized-human-systems-based-on-nature-cbd59bea2177 [18] Në https://devblogs.microsoft.com/blog/designing-multi-agent-intelligence https://devblogs.microsoft.com/blog/designing-multi-agent-intelligence [Të gjitha] 19 https://www.researchgate.net/publication/383294907_Biological_Inspiration_for_AI_Analogies_Between_Slime_Mold_Behavior_and_Decentralized_Artificial_Intelligence_Systems https://www.researchgate.net/publication/383294907_Biological_Inspiration_for_AI_Analogies_Between_Slime_Mold_Behavior_and_Decentralized_Artificial_Intelligence_Systems [20 ] https://arxiv.org/pdf/2402.03578 https://arxiv.org/pdf/2402.03578 [21] Në Analiza e rrjetit të kontratës në sistemet me shumë agjentë - ScienceDirect Analiza e rrjetit të kontratës në sistemet me shumë agjentë - ScienceDirect [22] Në GossipandEpidemicProtocols.pdf Fjalë kyçe Protokollet.pdf [23] Në Strong vs. Eventual Consistency in System Design - GeeksforGeeks I fortë vs. Konsistenca e mundshme në Dizajnin e Sistemit - GeeksforGeeks [24] Në Raft Consensus Algorithm Algoritmi i konsensusit [25 ] Cloud-native simulation framework for gossip protocol: Modeling and analyzing network dynamics - PMC Korniza e simulimit cloud-native për protokollin e thashethemeve: Modelimi dhe analiza e dinamikës së rrjetit - PMC [26 ] Përgjigje[27] 2110.14609 GitHub - kristianJW54/GoferBroke: GoferBroke është një mjet i lehtë, i zgjerueshëm i projektuar për të ndërtuar grumbullime të shpërndara duke përdorur një protokoll anti-entropie mbi TCP-në e personalizuar binare. 2110.14609 GitHub - kristianJW54/GoferBroke: GoferBroke është një mjet i lehtë, i zgjerueshëm i projektuar për të ndërtuar grumbullime të shpërndara duke përdorur një protokoll anti-entropie mbi TCP-në e personalizuar binare.
