క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ & కొత్త సాంకేతికతలు (Cloud & New Tech)

క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ (Cloud Computing) అంటే సొంత కంప్యూటర్‌లో కాకుండా ఇంటర్నెట్ ద్వారా దూరంలోని సర్వర్లలో డేటాను నిల్వ చేయడం, సాఫ్ట్‌వేర్లను వాడటం. అవసరమైనంత వాడుకుని, వాడినంతకే డబ్బు కట్టడం దీని ప్రత్యేకత.

• లక్షణాలు:
  1. అవసరమైనప్పుడు సేవలు (On-demand self-service)
  2. ఎక్కడి నుండైనా ఇంటర్నెట్ ద్వారా ప్రవేశం
  3. అవసరాన్ని బట్టి పెంచడం/తగ్గించడం (Scalability)
  4. వాడినంతకే చెల్లింపు (Pay-as-you-go)
• సేవా నమూనాలు (Service Models):
  1. IaaS (Infrastructure as a Service): సర్వర్లు, నిల్వ, నెట్‌వర్క్ వంటి మౌలిక వసతులు. ఉదా: Amazon EC2.
  2. PaaS (Platform as a Service): యాప్‌లు తయారు చేసే వేదిక. ఉదా: Google App Engine.
  3. SaaS (Software as a Service): తయారైన సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఇంటర్నెట్‌లో వాడటం. ఉదా: Gmail, Google Docs, Microsoft 365.
• విస్తరణ నమూనాలు (Deployment Models):
  1. పబ్లిక్ క్లౌడ్ (Public): అందరికీ అందుబాటులో; కంపెనీలు నడుపుతాయి.
  2. ప్రైవేట్ క్లౌడ్ (Private): ఒకే సంస్థ కోసం.
  3. హైబ్రిడ్ క్లౌడ్ (Hybrid): పబ్లిక్ + ప్రైవేట్ కలయిక.
  4. కమ్యూనిటీ క్లౌడ్ (Community): ఒకే రకమైన అవసరాలున్న కొన్ని సంస్థలు పంచుకునేది.
• ప్రముఖ క్లౌడ్ సంస్థలు: Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud, IBM Cloud.
• వ్యక్తిగత క్లౌడ్ నిల్వ: Google Drive, Dropbox, iCloud, OneDrive.
• భారత ప్రభుత్వ క్లౌడ్: 'మేఘరాజ్ (MeghRaj)' – ప్రభుత్వ శాఖల కోసం GI Cloud కార్యక్రమం.

మనుషుల లాగా ఆలోచించి, నేర్చుకుని, నిర్ణయాలు తీసుకునే యంత్రాలను తయారుచేసే విజ్ఞాన శాఖను కృత్రిమ మేధ (Artificial Intelligence, AI) అంటారు.

• 'Artificial Intelligence' పదం:
  1. జాన్ మెక్‌కార్తీ (John McCarthy) 1956 లో డార్ట్‌మౌత్ సదస్సులో ఉపయోగించారు
  2. ఆయనను 'AI పితామహుడు' అంటారు.
• ట్యూరింగ్ టెస్ట్ (Turing Test): అలన్ ట్యూరింగ్ (Alan Turing) 1950 లో ప్రతిపాదించారు – యంత్రం మనిషిలా సంభాషించగలిగితే దానికి మేధ ఉన్నట్లే.
• మెషీన్ లెర్నింగ్ (Machine Learning, ML): స్పష్టంగా ప్రోగ్రామ్ రాయకుండా, డేటా నుండి నేర్చుకునే AI శాఖ.
• డీప్ లెర్నింగ్ (Deep Learning): మానవ మెదడులోని నాడీ కణాల లాంటి కృత్రిమ న్యూరల్ నెట్‌వర్క్‌లతో నేర్చుకునే ML రకం.
• నేచురల్ లాంగ్వేజ్ ప్రాసెసింగ్ (NLP): మానవ భాషను (టెక్స్ట్, మాట) అర్థం చేసుకోవడం. ఉదా: వాయిస్ అసిస్టెంట్లు, అనువాద యాప్‌లు.
• కంప్యూటర్ విజన్ (Computer Vision): చిత్రాలను, వీడియోలను అర్థం చేసుకోవడం. ఉదా: ముఖ గుర్తింపు.
• జనరేటివ్ AI (Generative AI): టెక్స్ట్, చిత్రాలు, కోడ్ వంటి కొత్త కంటెంట్‌ను సృష్టించే AI. ఉదా: ChatGPT (OpenAI సంస్థ, నవంబర్ 2022 లో విడుదల).
• చాట్‌బాట్ (Chatbot): మనుషులతో సంభాషించే ప్రోగ్రామ్.
• రోబోటిక్స్ (Robotics):
  1. రోబోలను రూపొందించే, నడిపే శాస్త్రం
  2. 'రోబోటిక్స్' పదాన్ని ఐసాక్ అసిమోవ్ ప్రాచుర్యంలోకి తెచ్చారు.
• భారత్‌లో AI:
  1. నీతి ఆయోగ్ 2018 లో 'జాతీయ AI వ్యూహం – #AIforAll' ప్రకటించింది
  2. భారత ప్రభుత్వం 2024 లో 'IndiaAI మిషన్' ప్రారంభించింది.

రెండు ముఖ్యమైన కొత్త సాంకేతికతలు – పరికరాలను ఇంటర్నెట్‌కు కలపడం (IoT) మరియు సురక్షితమైన డిజిటల్ లెడ్జర్ (బ్లాక్‌చెయిన్). ఇవి ఆధునిక పరీక్షల్లో తరచూ వస్తున్నాయి.

• IoT (Internet of Things): సెన్సార్లు, సాఫ్ట్‌వేర్ ఉన్న రోజువారీ వస్తువులు ఇంటర్నెట్ ద్వారా ఒకదానితో ఒకటి సమాచారం పంచుకోవడం.
• 'Internet of Things' పదాన్ని కెవిన్ ఆష్టన్ (Kevin Ashton) 1999 లో ప్రాచుర్యంలోకి తెచ్చారు.
• ఉదాహరణలు: స్మార్ట్ వాచ్, స్మార్ట్ హోమ్ పరికరాలు, స్మార్ట్ మీటర్లు, పంట పొలాల్లో తేమ సెన్సార్లు, వాహన GPS ట్రాకింగ్.
• RFID (Radio Frequency Identification):
  1. రేడియో తరంగాలతో వస్తువులను గుర్తించే ట్యాగ్‌లు
  2. టోల్ ప్లాజాల్లో FASTag ఇదే సాంకేతికత.
• స్మార్ట్ సిటీ (Smart City): IoT, డేటా సాయంతో నగర సేవలను మెరుగుపరచడం.
• బ్లాక్‌చెయిన్ (Blockchain): లావాదేవీల వివరాలు 'బ్లాకులు'గా రికార్డ్ అయి, ఒకదానికొకటి గొలుసులా అనుసంధానమయ్యే పంపిణీ లెడ్జర్ (Distributed Ledger).
• వికేంద్రీకృతం:
  1. ఒకే సంస్థ నియంత్రణ ఉండదు
  2. అనేక కంప్యూటర్లలో కాపీలు ఉంటాయి.
• మార్చలేనిది (Immutable): ఒకసారి నమోదైన సమాచారం మార్చడం చాలా కష్టం.
• హాష్ (Hash):
  1. ప్రతి బ్లాక్‌కు ప్రత్యేక కోడ్
  2. ముందు బ్లాక్ హాష్‌ను కలిగి ఉండి గొలుసు ఏర్పరుస్తుంది.
• బిట్‌కాయిన్ (Bitcoin):
  1. మొదటి ప్రముఖ క్రిప్టోకరెన్సీ
  2. 'సతోషి నకమోటో' అనే మారుపేరుతో రాసిన పత్రం (2008) ఆధారంగా 2009 లో ప్రారంభమైంది. బ్లాక్‌చెయిన్ ఆధారంగా పనిచేస్తుంది.
• క్రిప్టోకరెన్సీ: ఎన్‌క్రిప్షన్ ఆధారిత డిజిటల్ నాణెం. ఉదా: Bitcoin, Ethereum. వీటిని కేంద్ర బ్యాంక్ జారీ చేయదు.
• స్మార్ట్ కాంట్రాక్ట్: షరతులు నెరవేరగానే ఆటోమేటిక్‌గా అమలయ్యే బ్లాక్‌చెయిన్ ఒప్పందం.

కంప్యూటర్ రంగంలో వస్తున్న మరికొన్ని ఆధునిక సాంకేతికతలు ఇవి. పరీక్షల్లో వాటి అర్థం, ముఖ్య లక్షణాలు అడుగుతారు.

• బిగ్ డేటా (Big Data): సాధారణ డేటాబేస్‌లు నిర్వహించలేనంత పెద్ద, వేగంగా పెరిగే, రకరకాల డేటా.
• 3V లు: పరిమాణం (Volume), వేగం (Velocity), వైవిధ్యం (Variety). తర్వాత సత్యత (Veracity), విలువ (Value) కలిపి 5V లు.
• హడూప్ (Hadoop): పెద్ద డేటాను విభజించి నిల్వ చేసి ప్రాసెస్ చేసే ఓపెన్-సోర్స్ వ్యవస్థ.
• డేటా మైనింగ్ (Data Mining): పెద్ద డేటా నుండి ఉపయోగపడే నమూనాలు, సమాచారం వెలికితీయడం.
• డేటా వేర్‌హౌస్ (Data Warehouse): అనేక వనరుల నుండి సేకరించిన డేటా నిల్వ కేంద్రం.
• వర్చువల్ రియాలిటీ (VR):
  1. పూర్తిగా కృత్రిమ 3D ప్రపంచంలో ఉన్న అనుభూతి
  2. VR హెడ్‌సెట్ అవసరం.
• ఆగ్మెంటెడ్ రియాలిటీ (AR): నిజ ప్రపంచ దృశ్యంపై కంప్యూటర్ సృష్టించిన చిత్రాలను చూపడం. ఉదా: Pokémon Go గేమ్, ఫోన్ కెమెరా ఫిల్టర్లు.
• మిక్స్‌డ్ రియాలిటీ (MR): నిజ, వర్చువల్ వస్తువులు కలిసి పరస్పరం స్పందించడం.
• క్వాంటం కంప్యూటింగ్ (Quantum Computing):
  1. సాధారణ బిట్ (0 లేదా 1) కు బదులు క్యూబిట్ (Qubit) వాడతాయి
  2. సూపర్‌పొజిషన్ వల్ల ఒకేసారి 0, 1 రెండూ ఉండగలవు
  3. కొన్ని సంక్లిష్ట సమస్యలను చాలా వేగంగా పరిష్కరించగలవు.
• 3D ప్రింటింగ్: డిజిటల్ నమూనా నుండి పొరలు పొరలుగా వస్తువును తయారుచేయడం.
• డ్రోన్లు (Drones):
  1. మానవ రహిత విమానాలు
  2. వ్యవసాయం, మ్యాపింగ్, డెలివరీలో వాడకం.
• ఎడ్జ్ కంప్యూటింగ్ (Edge Computing): డేటాను దూరపు క్లౌడ్‌కు పంపకుండా, పుట్టిన చోటికి దగ్గరగానే ప్రాసెస్ చేయడం.
• మెటావర్స్ (Metaverse): VR/AR ఆధారంగా ఏర్పడే వర్చువల్ ఉమ్మడి ప్రపంచం.

మొబైల్ ఫోన్లు, ఉపగ్రహ నావిగేషన్, QR కోడ్ వంటి సాంకేతికతలు ఇప్పుడు నిత్య జీవితంలో భాగం. వీటి ప్రాథమిక విషయాలు పరీక్షల్లో వస్తాయి.

• Wi-Fi:
  1. స్థానిక వైర్‌లెస్ నెట్‌వర్క్
  2. రౌటర్ ద్వారా పరికరాలకు ఇంటర్నెట్.
• బ్లూటూత్ (Bluetooth): తక్కువ దూరంలో (సుమారు 10 మీటర్లు) పరికరాల మధ్య వైర్‌లెస్ డేటా బదిలీ.
• NFC (Near Field Communication):
  1. చాలా దగ్గరగా (కొన్ని సెంటీమీటర్లు) తాకించి చెల్లింపులు, డేటా బదిలీ చేసే సాంకేతికత
  2. కాంటాక్ట్‌లెస్ కార్డ్ చెల్లింపులు.
• GPS (Global Positioning System): అమెరికా ఉపగ్రహ నావిగేషన్ వ్యవస్థ.
• NavIC (Navigation with Indian Constellation):
  1. భారత స్వదేశీ ప్రాంతీయ నావిగేషన్ వ్యవస్థ
  2. ISRO రూపొందించింది
  3. మొదటి పేరు IRNSS.
• QR కోడ్ (Quick Response Code):
  1. చతురస్రాకార 2D కోడ్
  2. సమాచారాన్ని అడ్డంగా, నిలువుగా నిల్వ చేస్తుంది. జపాన్‌కు చెందిన Denso Wave సంస్థ 1994 లో కనిపెట్టింది. UPI చెల్లింపులకు విస్తృతంగా వాడతారు.
• బార్‌కోడ్ (Barcode):
  1. అడ్డు గీతల రూపంలో ఉండే 1D కోడ్
  2. షాపుల్లో ధర స్కాన్ చేయడానికి.
• GSM vs CDMA:
  1. GSM లో SIM కార్డ్ ఉంటుంది
  2. CDMA లో ఫోన్‌తోనే నంబర్ అనుసంధానం (పాత పద్ధతి).
• eSIM: భౌతిక కార్డ్ లేకుండా ఫోన్‌లోనే నిక్షిప్తమైన SIM.
• Li-Fi:
  1. కాంతి (LED) తరంగాల ద్వారా డేటా బదిలీ
  2. Wi-Fi కంటే వేగవంతం, హరాల్డ్ హాస్ (Harald Haas) ఈ పదాన్ని ప్రతిపాదించారు.
• రేడియో తరంగాల పరిధి: మొబైల్ తరాలు 1G (అనలాగ్) నుండి 5G (అతి వేగం, తక్కువ ఆలస్యం) వరకు.

సూపర్ కంప్యూటర్ (Supercomputer) అంటే సాధారణ కంప్యూటర్ల కంటే వేల రెట్లు వేగంగా లెక్కలు చేసే శక్తివంతమైన యంత్రం. వాతావరణ అంచనా, అణు పరిశోధన, అంతరిక్షం, జన్యు పరిశోధనలలో వాడతారు.

• సూపర్ కంప్యూటర్ వేగం కొలత:
  1. FLOPS (Floating Point Operations Per Second)
  2. పెటాఫ్లాప్స్ (PetaFLOPS) వరకు.
• PARAM:
  1. భారత సూపర్ కంప్యూటర్ల శ్రేణి
  2. పుణెలోని C-DAC (Centre for Development of Advanced Computing) రూపొందించింది.
• PARAM 8000 – 1991 లో రూపొందిన భారత మొదటి సూపర్ కంప్యూటర్.
• డాక్టర్ విజయ్ భట్కర్ (Vijay Bhatkar) – 'భారత సూపర్ కంప్యూటర్ పితామహుడు'గా పేరొందారు.
• PARAM సిద్ధి-AI (C-DAC), PARAM ప్రవేగ (IISc బెంగళూరు) – ఇటీవలి పరికరాలు.
• ప్రత్యూష్ (Pratyush): వాతావరణ, రుతుపవనాల అంచనా కోసం పుణెలోని IITM (Indian Institute of Tropical Meteorology) లో ఏర్పాటైన సూపర్ కంప్యూటర్ (2018).
• మిహిర్ (Mihir): నోయిడాలోని NCMRWF (National Centre for Medium Range Weather Forecasting) లో ఏర్పాటైన వాతావరణ సూపర్ కంప్యూటర్ (2018).
• జాతీయ సూపర్ కంప్యూటింగ్ మిషన్ (National Supercomputing Mission):
  1. 2015 లో ప్రారంభం
  2. MeitY, శాస్త్ర సాంకేతిక శాఖ (DST) కలిసి C-DAC, IISc ద్వారా అమలు చేస్తున్నాయి.
• క్రే-1 (Cray-1):
  1. 1976 లో వచ్చిన ప్రసిద్ధ ప్రపంచ మొదటి తరం సూపర్ కంప్యూటర్లలో ఒకటి
  2. సేమూర్ క్రే రూపొందించారు
  3. ఆయన 'సూపర్ కంప్యూటర్ పితామహుడు'.
• C-DAC:
  1. 1988 లో స్థాపన
  2. MeitY పరిధి
  3. ప్రధాన కేంద్రం పుణె.