شبکه عصبی کانولوشن چیست و چه کاربردی دارد؟

هوش مصنوعی شاهد رشد چشمگیری در پر کردن شکاف بین توانایی‌های انسان و ماشین بوده است. محققان و علاقه مندان به طور یکسان، روی جنبه‌های متعددی از این رشته کار می‌کنند تا بتوانند اتفاقات شگفت انگیزی را رقم بزنند. یکی از این حوزه‌ها، حوزه بینایی کامپیوتر است. پیشرفت‌های بینایی رایانه‌ای با یادگیری عمیق در گذشت زمان، عمدتا بر روی یک الگوریتم خاص یک شبکه عصبی کانالوشن، ساخته و تکمیل شده است.

شبکه عصبی کانولوشن برای یافتن الگوهایی در تصاویر برای تشخیص اشیا، چهره‌ها و صحنه‌ها مفید می‌باشد. آن‌ها همچنین می‌توانند برای طبقه بندی داده‌های غیر تصویری مانند: صدا، داده‌های سیگنال کاملا موثر باشند. برنامه‌هایی که به تشخیص اشیا و دید کامپیوتری نیاز دارند. مانند: وسایل نقلیه خودران و برنامه‌های تشخیص چهره به شدت به CNNها متکی هستند.

توضیحی مختصر درباره بینایی کامپیوتر

بینایی کامپیوتری حوزه‌ای از هوش مصنوعی است که به رایانه‌ها و سیستم‌ها این قابلیت را می‌دهد؛ تا اطلاعات معنا داری را از تصاویر دیجیتال، ویدئوها و سایر ورودی‌های بصری به دست آورند. و بر اساس آن اطلاعات، اقداماتی انجام دهند یا توصیه‌هایی را ارائه کنند. هوش مصنوعی رایانه‌ها را قادر می‌سازد فکر کنند، بینایی رایانه آن‌ها را قادر می‌سازد که ببینند، مشاهده کنند و بفهمند.  

انواع مختلفی از شبکه‌های عصبی وجود دارد. به عنوان مثال: شبکه‌های عصبی مکرر که معمولا برای پردازش زبان طبیعی و تشخیص گفتار استفاده می‌شوند. در حالی که شبکه‌های عصبی کانولوشنال (یا CNN) اغلب برای طبقه ‌بندی و وظایف بینایی کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تعریف شبکه عصبی کانولوشن

شبکه عصبی کانولوشن (CNN) نوعی شبکه عصبی مصنوعی می‌باشد. که در تشخیص و پردازش تصویر استفاده می‌شود و به طور خاص برای پردازش داده‌های پیکسلی طراحی شده است. شبکه عصبی سیستمی از سخت افزار و یا نرم افزار می‌باشد. که از عملکرد نورون‌ها در مغز انسان الگوبرداری شده است. CNN نورون‌های خود را بیشتر شبیه نورون‌های لوب فرونتال، ناحیه‌ای که مسئول پردازش محرک‌های بصری در انسان و سایر حیوانات است، مرتب می‌کند. لایه‌های CNN شامل یک لایه ورودی، یک لایه خروجی و یک لایه پنهان است. 

دستور کار در زمینه شبکه‌های عصبی کانولوشن این است که ماشین‌ها را قادر سازد تا جهان را مانند: انسان‌ها ببینند، آن را به شیوه‌ای مشابه درک کنند و حتی از این دانش برای بسیاری از وظایف مشابه استفاده کنند. مانند: تشخیص تصویر و ویدئو، تجزیه و تحلیل و طبقه بندی تصویر و باز آفرینی رسانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. شبکه عصبی کانولوشن (CNN)، یک معماری شبکه برای یادگیری عمیق است که مستقیما از داده‌ها یاد می‌گیرد. شبکه‌های عصبی کانولوشنال زیر مجموعه‌ای از   ادامه مطلب...

کاربرد مجازی سازی شبکه؛ ایجاد محیطی برای آزمایش و توسعه برنامه‌ها

مجازی سازی شبکه به تبدیل شبکه سخت افزاری به یک شبکه مبتنی بر نرم افزار گفته می‌شود. مجازی‌سازی شبکه مانند سایر مجازی‌ سازی‌ها یک لایه میان سخت‌افزار فیزیکی و برنامه‌ها و سرویس‌ها ایجاد می‌کند. اصلی‌ترین کاربرد مجازی سازی شبکه بهبود عملکرد، انعطاف پذیری، مقیاس پذیری و ایجاد امنیت در شبکه است. پیاده سازی مجازی سازی در شبکه‌هایی که کارایی قابل توجهی دارند بسیار سودمند خواهد بود.

مجازی‌سازی منابع شبکه را با یکدیگر ترکیب می‌کند و با تقسیم پهنای باند، کانال‌ها را از یکدیگر جدا می‌کند. این کانال‌ها بسیار ایمن هستند و کاربر از طریق یک ماشین به منابع شبکه دسترسی دارد. به همین ترتیب، مدیران شبکه بار کاری را تغییر می‌دهند و قوانین و برنامه‌ها را راحت‌تر تنظیم می‌کنند تا از تنظیمات وقت‌گیر جلوگیری شود. کاربران به دنبال پیاده سازی این فناوری همواره می‌توانند به برنامه‌های قابل اعتماد و امن دسترسی داشته باشند.

مجازی سازی شبکه چگونه کار می‌کند؟

مجازی‌سازی خدمات شبکه را از سخت‌افزاری که روی آن اجرا می‌شود، جدا می‌کند تا شبکه به عنوان یک ماشین مجازی ارائه شود. مدیریت شبکه مبتنی بر نرم افزار به لطف این فناوری امکان پذیر خواهد شد. منابع شبکه فیزیکی توسط نرم افزار (فایروال، لود بالانسر و VPN ها) ارائه می‌شود و بسته های IP را از شبکه فیزیکی زیرساخت ارسال می‌کند.

نرم افزار مجازی سازی شبکه تجهیزات فیزیکی مانند روترها، سوئیچ‌ها، لود بالانسرها و فایروال‌ها را شبیه سازی می‌کند. این سیستم سطوح متعددی دارد که در شبکه مجازی می‌شوند. نرم‌ افزار مجازی‌سازی از طریق استفاده از نمایش‌های سخت‌افزار و نرم‌افزار مجازی یک شبکه‌ واحد ایجاد می‌کند. منابع مجازی‌ برای کاهش هزینه‌ها می‌توانند بر روی سخت‌افزارهایی مانند ماشین‌های مجازی (VM) یا کانتینرها کار کنند. نرم افزار شبکه مجازی تضمین می‌کند که خدمات شبکه در راستای سیاست‌های تعیین شده انجام شود.

کاربرد مجازی سازی شبکه برای کسب و کارها

جهان به سرعت در حال تغییر است و کسب و کارهای امروزی به یک زیرساخت شبکه عالی نیاز دارند. جای تعجب نیست که مشاغل باید سرمایه‌گذاری‌های زیرساخت شبکه خود را بهینه کنند تا کارایی خود را در شرایط مختلف حفظ نمایند.

مقرون به صرفه

روزهایی که مجبور بودید با راهکارهای دستی و به روز رسانی‌های پرهزینه و وقت گیر دست و پنجه نرم کنید، گذشته است. اکنون کسب ‌و کارها نیازهای خود را با استفاده از شبکه‌ای مقرون ‌به ‌صرفه برآورده می‌کنند. این امر مجازی سازی شبکه را به یک استراتژی برای بسیاری از شرکت‌ها تبدیل کرده است. مجازی سازی هزینه‌های عملیات را با خودکار کردن فرآیندهای مدیریتی کاهش می‌دهد. علاوه بر این، خدمات تجاری را با پیاده‌سازی یک زیرساخت‌ شبکه مقیاس‌پذیر بهبود می‌بخشد و مدیران شبکه را قادر می‌سازد تا  ادامه مطلب...

آیا قانون مور منسوخ شده است؟

گوردون مور، یکی از بنیان گذاران کمپانی اینتل است که شهرت خود را به دلیل نظریه‌ای که در سال 1965 ارائه داد، به دست آورده است. بر اساس Moore's Law تعداد ترانزیستورهای مورد استفاده در پردازنده‌ها هر دو سال یک بار دو برابر خواهد شد. قانون مور در دهه‌های متمادی صادق بود و بخش عمده‌ای از آن به خاطر توسعه در فناوری‌های تولید تراشه (Process Node) ممکن است. به بیان دیگر، ترانزیستورها در داخل تراشه‌ها، سال به سال با کاهش ابعاد رو به رو می‌شدند و در نتیجه چگالی آن‌ها بیشتر می‌شد.
قانون مور چیست؟
Moore's Law یا قانون مور به تصور ذهنی آقای گوردون مور(Gordon Moore) اشاره دارد که بیان می کند تعداد ترانزیستورهای روی یک ریزتراشه هر دو سال یکبار دو برابر می‌شود و هزینه رایانه‌ها به نصف می‌رسد. قانون مور بیان می‌کند که ما می‌توانیم انتظار داشته باشیم که سرعت و توانایی رایانه‌ها هر چند سال یکبار افزایش یابد و هزینه کم‌تری برای آن‌ها بپردازیم. یکی دیگر از اصول Moore's Law ادعا می‌کند که این رشد تصاعدی است.
قانون کومی جایگزینی برای قانون مور 
 قانون کومی بیشتر به نحوه تجربه‌ای که کاربران امروزی از دنیای محاسبات دارند، مربوط می‌شود. و البته راهی برای ایجاد نقشه دنیای فناوری است. زندگی دیجیتال ما به سمتی حرکت می‌کند که از چندین دستگاه استفاده می‌کنیم و شارژدهی باتری همچنین عملکرد به ازای Watt، اهمیت بالاتری نسبت به توان خالص به صورت جداگانه دارد.
به اعتقاد ایتکن، شرکت‌ها دیگر نباید توان پردازشی را بالاتر از صرفه جویی انرژی و حفظ زمین قرار دهند. به گفته مدیر فناوری ارم، قانون کومی و مور، قوانین طبیعت نیستند؛ بلکه راهکاری برای تعیین مسیر دنیای فناوری به حساب می‌آیند. و ما می‌توانیم از آن‌ها در مسیری که قرار داریم استفاده کنیم. قانون مور باعث شده تولید کنندگان روی افزایش توان پردازشی در گذر زمان تمرکز کنند. اما قانون کومی روی این موضوع تمرکز دارد که چه تعداد محاسبات می‌توان از هر واحد انرژی مصرف شده بدست آورد. این قانون بیشتر با طبیعت و محیط زیست سازگار است. به گفته ایتکن، دستیابی به بالاترین عملکرد به ازای Watt هر چیزی است که از ابتدا در DNA این صنعت وجود داشته است.
علت استفاده از قوانین مور در سال‌های اخیر 
در سال 1965، گوردون مور، یکی از بنیانگذاران اینتل، این مشاهدات را انجام داد که به Moore's Law معروف شد. یکی دیگر از اصول قانون مور می‌گوید که رشد ریزپردازنده‌‎ها نمایی است. Moore's Law نشان می‌دهد که رایانه‌ها، ماشین‌هایی که روی رایانه‌ها کار می‌کنند، و قدرت محاسباتی همه با گذشت زمان کوچک‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تر می‌شوند، زیرا ترانزیستورهای مدارهای مجتمع کارآمدتر می‌شوند. بیش از 50 سال بعد، ما تاثیر و مزایای پایدار Moore's Law را از بسیاری جهات احساس می‌کنیم.
همانطور که ادامه مطلب...

لزوم یادگیری برنامه نویسی برای کودکان

امروز با پیشرفت تکنولوژی روش‌های جدیدی در آموزش ایجاد شده است. مدت‌هاست که مدارس در تلاشند تا توسعه خلاقیت، تفکر منطقی، حل مسئله و کار تیمی را در بین دانش آموزان رواج دهند. اگر می‌خواهید کودکان را برای موفقیت تحصیلی آماده کنید، بهتر است آن‌ها را برای یاد گرفتن کدنویسی آماده کنید. برنامه نویسی نه تنها به بهبود مهارت‌های ریاضی و نوشتاری بچه‌ها کمک می‌کند، بلکه به یادگیری مهارت‌های ارزشمند در زندگی کودکان کمک می‌کند. دلایل مختلفی وجود دارد که چرا کدنویسی برای یادگیری مهم است و چرا باید این مهارت از سنین پایین در مدارس آموزش داده شود. هر چه کودکان زودتر کدنویسی را یاد بگیرند، شانس موفقیتشان در آینده بیشتر خواهد شد.

کد نویسی چیست؟

به زبان ساده، کدنویسی روشی برای برقراری ارتباط با کامپیوتر است. یعنی استفاده از زبانی که کامپیوتر آن را می‌فهمد و دستور العمل‌ها را برای کارهای خاص ارائه می‌دهد. کدنویسی این قابلیت را دارد که کارها و ایده‌هایی مانند: نرم افزار کامپیوتری، وب سایت‌ها، برنامه‌ها و بازی‌های ویدیویی را ایجاد کند. بسته به برنامه‌ای که می‌خواهید توسعه دهید، انواعی از زبان‌های برنامه نویسی در حوزه‌های مختلف وجود دارد. اما اساسا کدنویسی عبارت است از نوشتن دستور العمل به رایانه به منظور ایجاد یک نتیجه دلخواه.

چرا کودکان باید کدنویسی یاد بگیرند؟ 

یادگیری کدنویسی به کودکان یاد می‌دهد که چگونه فکر کنند. Programming کامپیوتر فقط آموزش کدنویسی نیست. بلکه بیشتر در مورد آموزش نحوه تفکر متفاوت برای کودکان است. یک برنامه نویس برای کدنویسی موثر باید از تفکر منطقی استفاده کند. دلایل زیادی برای یادگیری کدنویسی وجود دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از: مهارت‌های حل مسئله، فرصت‌های شغلی، تفکر انتقادی و خلاقیت. 

لزوم یادگیری برنامه نویسی برای کودکان

حل مسئله

درک رایانه و یادگیری اصول کدنویسی به کودکان کمک می‌کند تا درک کنند کارها چگونه انجام می‌شوند. همچنین به آن‌ها می‌آموزد که چگونه مهندسان نرم افزار برای حل مسائل از روشی منطقی و خلاقانه استفاده می‌کنند. به همین دلیل است که کد نویسی باید در مدارس آموزش داده شود.

توانایی حل مشکلات یکی از مهارت‌هایی است که به طور کلی در زندگی ما بسیار کاربردی و مفید می‌باشد. همه پدر و مادرها می‌خواهند فرزندانشان در حل مسائل قوی باشند تا در برخورد با مسائل مختلف به راحتی بتوانند آن‌‌ها را حل کنند. یادگیری کدنویسی به کودکان فرصت را می‌دهد که این مهارت‌ها را در دوران جوانی بیاموزند تا بتوانند در مسیر زندگی از این مهارت‌ استفاده کنند. این یکی از دلایل مهم یادگیری کدنویسی است.

انعطاف پذیری در برابر چالش‌ها

بعد از این که کودکان برنامه نویسی را یاد گرفتند و زمانی که در حال نوشتن کد نویسی هستند، ممکن است دچار اشتباه ‌شوند یا خطایی رخ ‌دهد. این مشکلات با جست و جو و تلاش و صبر حل می‌شوند، حتی اگر جزئی و کوچک باشند. کودکان یاد می‌گیرند که شکست لزوما چیز بدی نیست و در واقع اغلب می‌تواند اتفاق مثبتی باشد زیرا می‌توان به عنوان یک  ادامه مطلب...

کنترل و مدیریت مجازی سازی شبکه با NSX

پلتفرم مجازی سازی شبکه VMware NSX به شبکه‌های مجازی امن اجازه می‌دهد تا در امتداد شبکه فیزیکی فعلی و زیرساخت سرور مجازی ایجاد شوند. این پلتفرم با استفاده از SDN شبکه‌های مجازی را بدون توجه به سخت‌افزار زیرساختی شما به‌صورت برنامه‌نویسی تعریف می‌کند. هنگامی که می‌خواهید ظرفیت بیشتری به شبکه خود اضافه کنید، می‌توانید به جای خرید تجهیزات بیشتر، شبکه مجازی دیگری را تنظیم نمایید یا شبکه موجود را مجددا پیکربندی کنید. بنابراین، NSX در صرفه جویی در هزینه های سخت افزاری به سازمان‌ها کمک می‌کند. اتوماسیون داخلی، امنیت قوی و قابلیت‌های مدیریت از راه دور از دیگر مزایای آن هستند. اگر به مجازی‌سازی شبکه با VMware فکر می‌کنید و مطمئن نیستید که آیا NSX برای شما و تیمتان مناسب است یا خیر به خواندن این مقاله ادامه دهید.

VMware NSX چیست و چه اهدافی دارد؟

راه‌اندازی شبکه‌های سنتی پیچیده و مدیریت آن‌ها بسیار دشوار است، به‌ویژه زمانی که رشد می‌کنند و خیلی بزرگ می‌شوند. SDN آمد تا این کار را آسان کند. SDN زیرساخت‌ شبکه را جدا می‌کند تا به عنوان شبکه‌های مجازی به کار خود ادامه دهند. SDN  پلتفرم VMware NSX را پیاده سازی می‌کند که محصول امنیتی شبکه از Nicira است که VMware در سال 2012 آن را خریداری کرد. NSX می‌تواند کل شبکه‌های فیزیکی را از ساده تا پیچیده، به عنوان نرم افزار بازتولید کند. NSX شبکه‌های مجازی را در یک معماری پیاده‌سازی می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد در هر محیطی، از سرورها و مراکز داده سنتی گرفته تا ابرهای عمومی و خصوصی راه اندازی شوند.

همچنین این تکنولوژی به برنامه‌ها اجازه می‌دهد تا از هر نقطه در شبکه، حتی در ماشین‌های مجازی (VM) و کانتینرها کار کنند. همچنین دارای قابلیت‌های مجازی سازی شبکه (NFV) است و به این ترتیب شامل توابع اصلی شبکه مانند سوئیچینگ و مسیریابی می‌باشد. NSX به شبکه‌ها اجازه می‌دهد تا با نیازهای شما سازگار شوند. خودکارسازی این فرآیند باعث می‌شود تا شبکه شما در مواقع لزوم گسترش یابد و ظرفیت آن را به طور موقت یا دوره‌ای افزایش می‌دهد.

خوشبختانه، NSX شبکه‌های مجازی و برنامه‌های موجود در آن‌ها را به بخش‌های مستقل تقسیم می‌کند. یعنی وقتی بخشی از شبکه مورد حمله قرار می‌گیرد، این تهدید تنها به آن بخش محدود می‌شود. پس با یافتن راه حل متناسب با آن بخش می‌توان با این تهدیدات مقابله کرد. VMware NSX دارای قابلیت‌ تشخیص و پیشگیری از نفوذ (IDS/IPS) است که به آن اجازه می‌دهد تا با تهدیدات امنیتی مقابله کنند. این سیستم همچنین دارای یک فایروال نسل بعدی با سیستم نام دامنه (DNS) و Uniform Resource Locator (URL) است که از از دست رفتن داده‌ها در برابر تهدیدات خارجی جلوگیری می‌کند. ویژگی‌های امنیتی در VMware NSX در نرم‌افزار تعریف می‌شود، مشابه نحوه تعریف آنها در شبکه.

ویژگی‌ها و مزایای اصلی VMware NSX چیست؟

اتوماسیون شبکه: راه اندازی و پیکربندی زیرساخت شبکه به صورت خودکار از طریق کد انجام می‌شود. زیرساخت با  ادامه مطلب...