РОЛЬ EDGE COMPUTING У ЗМЕНШЕННІ ЗАТРИМОК ПІД ЧАС ОБРОБЛЕННЯ ДАНИХ В АВТОНОМНИХ СИСТЕМАХ

Анотація

Актуальність дослідження зумовлена стрімким розвитком автономних систем у транспорті, промисловості, робототехніці та кіберфізичних середовищах, що супроводжується зростанням обсягів сенсорних і керувальних даних, а також підвищенням вимог до їхнього оброблення в режимі реального часу. Традиційні централізовані хмарні підходи не завжди забезпечують необхідний рівень швидкодії та детермінованості керування через мережеві затримки, нестабільність з’єднань і залежність від віддалених обчислювальних ресурсів. У цьому контексті актуалізується потреба в науково обґрунтованому застосуванні периферійних обчислень як інструменту зменшення затримок і підвищення стійкості автономних систем. Метою статті є обґрунтування можливостей використання edge computing для зменшення затримок оброблення даних в автономних системах і підвищення швидкодії, надійності й безпеки їх функціонування. Методи дослідження ґрунтуються на системному аналізі архітектур автономних і кіберфізичних систем, узагальненні сучасних підходів до розподіленого оброблення даних, порівняльному аналізі централізованих і периферійних обчислювальних моделей, а також на логіко-аналітичному оцінюванні впливу затримок та їхньої варіативності на ефективність замкнених контурів керування. Результати дослідження свідчать, що локалізація часово-критичних обчислювальних процесів на рівні edge computing створює передумови для скорочення сумарних затримок оброблення даних, зменшення їхньої варіативності та підвищення детермінованості керувальних рішень. Узагальнення емпіричних даних показує, що edge-орієнтовані архітектури сприяють стабілізації замкнених контурів керування, підвищенню точності регулювання та зростанню автономності систем у динамічних умовах експлуатації. Найбільша ефективність такого підходу досягається в ієрархічних архітектурах, у яких оперативні функції реалізуються на периферійному рівні, а часово некритичні задачі винесені за межі ключових контурів керування. Висновки підтверджують доцільність застосування edge computing як системоутворювального елемента сучасних автономних систем за умови архітектурно виваженого розподілу обчислювальних функцій. Водночас ефективність такого підходу обмежується проблемами масштабування гетерогенних інфраструктур, узгодженості розподілених рішень та інформаційної безпеки, що зумовлює потребу в комплексних міждисциплінарних рішеннях. Перспективи подальших досліджень пов’язані з формалізацією моделей оцінювання затримок у багаторівневих edge-архітектурах, розвитком методів узгодженого прийняття рішень у розподілених автономних системах і створенням адаптивних механізмів безпеки для периферійних обчислювальних середовищ.