欧洲科学院院士沙赫兰·杜斯塔：“弹性”边缘计算赋能AR/VR应用

11月12日—13日，由工业和信息化部、江西省人民政府共同主办的2022世界VR产业大会在南昌召开。在大会开幕式上，欧洲科学院院士沙赫兰·杜斯塔发表了题目为《AR/VR的基础设施——计算和存储》的AR特效精彩演讲。沙赫兰·杜斯塔表示，AR和VR有很多有趣的应用场景，这些应用场景可以被称为“智能增强”。在拥有边缘计算能力之后，人们就可以借助AR和VR对人类智力进行增强。比如，人们可以将AR和VR用于实地考察、混合现实训练，以及在不同城市环境中进行实地或模拟探索等场景。

边缘计算是AR和VR应用基础

从更高的视角来看，分布式计算连续体是用于支持AR和VR产业的基础设施。沙赫兰·杜斯塔在演讲中谈道，传感器世界，也就是物联网，其实是非常易变、低能耗且不固定的。边缘计算机存在于网络边缘的传感器中，比如AR和VR传感器。边缘基础设施的作用是对新创建的数据进行初步处理；云计算基础设施在IT行业已经存在十多年了，具有无限资源和存储潜力。

在沙赫兰·杜斯塔看来，基础设施（包括分布式计算连续体）是AR和VR运行所必需的计算和存储基础。他在演讲中举了一个涉及AR/VR领域的例子。比如，一个人在城市环境中骑行，在佩戴AR传感器（假设是AR眼镜）的情况下，这个骑行者可以通过AR眼镜了解他周围的整体环境。这些传感器可以为骑行者提供信息，让骑行者可以看到街道的路况，比如前方是否有来往车辆。这个案例表明，为了在基础设施上执行这些解决方案，人们必须知道如何协调或编排这个基础设施。

沙赫兰·杜斯塔进一步表示，AR和VR有很多有趣的应用场景，这些应用场景可以被称为“智能增强”。有了边缘计算能力，人们就可以借助AR和VR对人类智力进行增强。比如，人们可以将AR和VR用于实地考察、混合现实训练，以及在不同城市环境中进行实地或模拟探索等场景。这些应用场景，都需要一个强大且有弹性的底层基础设施。

在后云计算时代，边缘智能不容忽视。沙赫兰·杜斯塔表示，边缘智能是智能增强、物联网（即传感器世界）和人工智能等领域的交汇点。其中，边缘计算是关键要素。

在传感器世界（即物联网，如AR和VR传感器）中，人们会获得大量数据。在这一背景下，人们需要考虑在哪里对数据进行计算、存储和处理。“因为很多任务可以在网络的边缘节点执行，所以人们可以不再依赖云基础架构来完成所有工作。”沙赫兰·杜斯塔说，这是AR和VR应用的基础。第一，这类应用对延迟有较高要求；第二，这类应用对人工智能的要求也会将数据推向网络边缘。计算连续体基础设施是极为多样的，这使得与AR/VR产业有关的很多研究变得非常有趣。

“弹性”边缘计算基础设施赋能VR应用

当前，业界面临的问题是，如何更好地将AI应用到计算基础设置中，以进一步推动VR相关应用的拓展。沙赫兰·杜斯塔表示，目前业界已经拥有为不同AI技术所打造的各种专用计算平台，未来几年内要实现的终极目标其实是，让基础设施更加“智能”和“自动化”，自己就能够做出应在哪个平台部署、执行何种软件的决定。

“在基础设施之上，我们还有很多专用的计算平台，但我们不想为每一个计算平台都编写不同的软件，而是想事先编写好一些软件，然后让基础设施智能部署到这些平台上。”他说。

沙赫兰·杜斯塔认为，在这个模型中，边缘计算基础设施需要具备重要特点，其中一个特点就是弹性。在他看来，这里的“弹性”指资源弹性，也指质量弹性和成本弹性。资源、质量和成本的具体表现可以映射到“笛卡尔毯”三维空间中，以确定AR应用的执行是否符合设定、应用的路径是怎样的。“弹性”还可以对应用的成本、应用所利用的资源（包括边缘端资源和云端资源），以及应用对输入和输出数据的质量要求加以调控，从而提高成本效率、资源效率和能源效率。

“我们希望为基础设施制定一个基本原则，让它根据弹性扩散原理将软件服务部署到不同的部分。”沙赫兰·杜斯塔解释道，这意味着，这些软件服务可以根据需求，自动在网络边缘或边缘计算机（包括特定的AI机器人）和云计算机之间来回转移。这就是边缘智能的作用所在，边缘智能让基础设施可以智能地提供服务。“为此，我们开发出了一个叫做‘渗透压力’的软件。当施加‘压力’时，这些服务自己会知道应该转移到基础设施的哪个部分。”沙赫兰·杜斯塔在演讲中表示，数据的地域性和计算将变得更加智能。如今，人们可以依靠整个基础设施的智能化来部署相关计算操作，人们创造的智能或意识可以自动接近互联网中的数据生产者和消费者，将地域性、情境感知、隐私边界等要素都内置在基础设施中。