استخدامات تطبيقات الحوسبة السحابية

مفهوم الحوسبة السحابية

هو مصطلح يطلق على أجهزة الحاسوب المتصلة بالشبكة والتي تقدم خدمات خاصة بتكنولوجيا المعلومات عبر الإنترنت، وتختلف نوعية الخدمات بإختلاف البيئة المحيطة واحتياجاتها، مثل البحث العلمي والتجارة الإلكترونية.[1]

من التطبيقات التي تتوفر بها الحوسبة السحابية كلا من :

Amazon و Yahoo و Salesforce و Desktop Two و Zimdesk و  Sun Secure Global Desktop.

ولاقت جوجل من بين هذه التطبيقات اهتمامًا كبيرًا، وذلك نظرًا لجهود كبيرة وخدمات متعددة قدمتها جوجل لتشمل فئات متعددة من الناس وحتى باختلاف اللغة والمستوى الاجتماعي والمادي.

أيضا يمكن للشركات دفع رسوم استخدام للتطبيقات التي توفر خدمات الحوسبة الحسابية، كما أنه ليست هناك حاجة لشراء تراخيص الأجهزة والبرامج ودفع تكاليف الصيانة، لذلك فإن النموذج السحابي يوفر طريقة أرخص للحصول على الخدمات الخاصة بتكنولوجيا المعلومات، على سبيل المثال الخدمات المقدمة للمؤسسات التعليمية، كما وصفت الحوسبة السحابية بـ” حوسبة عند الطلب” بمعنى أنها تلبي الطلب في أي مجال وبطرق أرخص من أي مجال آخر.

كما تطورت

الحوسبة السحابية

للمعالجة الموزعة مثل “الحوسبة الشبكية”، وتوجد البنية التحتية للحوسبة السحابية في مركز بيانات كبير والذي يوفر موارد الحوسبة، فيمكن لأي شخص الوصول إليها في أي مكان عبر الشبكة.

والكثير يطلقون على السحابة “الكمبيوتر العالمي”، لأنه مصمم للعمل كجهاز كمبيوتر كامل في السحابة ويستهدف جمهورًا أوسع.[1]

هيكل الحوسبة السحابية

تنقسم

انواع الحوسبة السحابية

CC إلى:

• البنية التحتية كخدمة “Infrastructure as a Service” وتعرف اختصاراً بالرمز” IaaS“
• المنصة كخدمة “Platform as a Service” وتعرف اختصاراً بالرمز ” PaaS“
• البرمجيات كخدمة “Software as a service” وتعرف اختصاراً بالرمز “SaaS”

خدمة البرمجيات

وهي من

مكونات الحوسبة السحابية

التي توفر مجموعة كبيرة من أدوات التطبيقات للمستخدمين، وللعلم أي تطبيق ويب هو تطبيق سحابي مثل مُحرر مستندات Google (لمعالجة النصوص وجداول البيانات) ، و YouTube ، و SlideShare ، و Amazon ، و Facebook ، و twitter ، و flickr ، وكل تطبيق Web 2.0 الآخر تقريبًا يعد تطبيقًا سحابيًا.[1][2]

خدمة النظام الأساسي”المنصة”

وهي عبارة عن استضافة خدمات البيانات والكمبيوتر والويب مثل ، عروض Amazon S3 و EC2.[1][2]

خدمة البنية التحتية

ويطلق عليها الحوسبة المساعدة، وتوفر هذه الخدمة سعة أجهزة افتراضية للمؤسسات، فعلى سبيل المثال شركة أمازون كانت رائدة في توفير مثيلات الماكينات الافتراضية والتخزين والحساب كخدمات، ومن بين هذه الخدمات تخزين / استضافة وأرشفة / حفظ البيانات.

من

مزايا الحوسبة السحابية

أنها قابلة للتطوير ومرنة، وهذا يساعد في توفير طريقة لزيادة السعة لأقسام تكنولوجيا المعلومات، دون الاحتياج لبنية تحتية جديدة وكلفة أو تدريب عاملين جدد أو تراخيص جديدة للبرامج، ومن الأمثلة الناجحة على الحوسبة السحابية التجارية Amazon’s Elastic Compute Cloud، والذي يسمح للعملاء باستئجار دورات الحوسبة في مركز بيانات أمازون بالإضافة إلى خدمة التخزين البسيطة الخاصة بهم (S3) ( http://aws.amazon.com/s3) الذي يوفر خدمات تخزين البيانات والمعروف بمصطلح

التخزين السحابي

.

كما توفر الحوسبة السحابية للمؤسسات طريقة جديدة لنشر الخدمات والقدرات بفعالية من حيث التكلفة وبسرعة.[1][2]

تطبيقات الحوسبة السحابية المجانية

من أكثر تطبيقات الحوسبة السحابية المجانية والمفيدة هما تطبيقين:

Google Apps for Education-  Microsoft (Live @ edu) بما في ذلك SkyDrive

ويتضمن مجموعة مجانية من الأدوات عبر الإنترنت ومنها Gmail للبريد الإلكتروني ومحرّر مستندات Google للمستندات وجداول البيانات والعروض التقديمية، وكل هذه التطبيقات مفيدة في التخزين عبر الإنترنت والحفاظ على المنح الدراسية الرقمية، هذا بالإضافة إلى البريد الإلكتروني ومشاركة المجلدات وخدمات مشاركة الصور.

كما يمكن للمؤسسات دمج تسجيل الدخول الأحادي الخاص بها مع Google Apps فتتمكن من استخدام معرفاتها لتسجيل الدخول إلى Gmail أو حتى تحويل بريدها الإلكتروني من خوادم Exchange إلى Gmail بنقرة واحدة.

كما يتم تضمين لقطات الشاشة لإثبات إمكانيات محرّر مستندات Google و Windows Live في الملحق.[1]

المخاوف والشكوك المتعلقة بالحوسبة السحابية

كل تلك الإمكانيات والخدمات التي تقدمها الحوسبة السحابية للمستخدمين، إلا أن هناك الكثير من المخاوف والشكوك حولها، فيما يخص قضايا الخصوصية والأمان وإخفاء الهوية وقدرة الاتصالات السلكية واللاسلكية والمراقبة الحكومية والموثوقية والمسؤولية.

أما فيما يخص المؤسسات فمن بين المخاوف التي واجهتهم عندما تتبنى المؤسسات التقنيات الجديدة بسرعة، ستصبح حدود المعلومات التقليدية الخاصة بها ضعيفة وحتى تبدأ في الانهيار مما يعرض تلك المؤسسات لمخاطر أمن المعلومات.

مما يجعل القائمين على إدارة الحوسبة السحابية إلى تطوير المبادئ التوجيهية المناسبة، ووضع سياسات ولوائح لإدارة مخاوف المخاطر بشكل مسؤول للحفاظ على نمو الحوسبة السحابية.[1]

الحوسبة السحابية في التعليم العالي

مفهوم الحوسبة السحابية يتمتع بإمكانية قوية للتفاعل الاجتماعي، كأكاديميين ، ومن أكثر الإهتمامات التي يحرصون عليها هي إمكانية تخزين ومشاركة العمل الفكري في شكل منحة رقمية لأعضاء آخرين في المجتمع المهني، والذي يجعلهم يتعاون في بيئة علمية منفتحة فكريا، وعمل أبحاث ومراجعتها ونقدها ونشرها والبناء عليها.

والهدف من هذه الخدم هو تحقيق “مجتمعات افتراضية” للمعلمين والباحثين والممارسين على الإنترنت والذين يعملون في مجموعات تعاونية صغيرة، مما يساعد في تعزيز نهج فعال في معالجة المشكلات وتطوير الممارسات من خلال البحث.

ويعد جمع البيانات وتحليلها والتأليف والنشر وأرشفة المعلومات جزءًا أساسيا من العمل اليومي للباحثين – مع التعاون والبحث والاكتشاف لزيادة العملية بأكملها. [1]

التطبيقات التي تهم الباحثين من أدوات جوجل

جوجل الباحث العلمي

جوجل الباحث العلمي أو جوجل سكولار يعتبر من أهم  وأشهرمحركات البحث العلمي الأكاديمي، ويختص بالمؤلفات العلمية والأكاديمية التي يحتاج لها الباحثون بما فيهم الأساتذة والمعلمون والطلاب، والذي يتضمن الأبحاث والرسائل العلمية المعتمدة، والمجلات العلمية المحكمة، والكتب والملخصات والمقالات الصادرة عن أكاديميين وجامعات عالمية وجمعيات متخصصة.[2]

• خدمة جوجل للكتب (Google Book Search)

تستخدم للبحث عن كل أنواع الكتب من المكتبات والناشرين في كل العالم.

• خدمة مختبرات جوجل (Google Lab Search)

تستخدم لإجراء التجارب والاكتشافات والمساهمة في الابداع عبر المسابقات العلمية.

• خدمة مستندات جوجل (Document Google)

تستخدم في إنشاء  المستندات منها الملفات النصية أو العروض التقديمية أو الاحصاءات.

• خدمة تحرير الصور (Picasa)

تساعد في تحرير الصور بسهولة لاستخدامها في الأبحاث والدراسات

خدمات سحابية أخرى

• تطبيق النسخ الاحتياطي السحابي – أندرويد G Cloud
• تطبيقات النسخ الاحتياطي السحابي مثل: Dropbox و GoogleDrive و SugarSync
• خدمة انشاء المستندات ومشاركتها ومزامنتها من شركة أبل وهو iCloud
• تطبيقات لعمل مقاطع الفيديو مثل Magisto
• تطبيقات لعمل كتب الكترونية مثل Flipsnack
• منصات لنظم التشغيل مثل Windows Azure و Amazon Web Services.

الحوسبة السحابية في العلوم الطبية الحيوية

توفر الحوسبة السحابية إمكانية الوصول إلى خدمات كثيرة منها البنية التحتية للأجهزة والأنظمة الأساسية والبرامج لحل المشكلات الحسابية الطبية الحيوية الشائعة، بالإضافة إلى تخزينًا آمنًا وتحليلًا عند الطلب.

كما تتميز الحوسبة الحسابية عن الحوسبة التقليدية عالية الأداء بتوفير سريع للخدمات، لذلك تم تصميم الخدمات السحابية لمعالجة مشاكل البيانات الضخمة وتعزيز مشاركة البيانات والتحليلات.

كما تعد أجهزة الكمبيوتر المكتبية ومحطات العمل عالية الأداء وأنظمة الحوسبة عالية الأداء (مجموعات HPC) بمثابة أحجار العمل فيما يخص بحث البيانات الرقمية الطبية الحيوية، فيمكن للباحثين طلب الإذن من المعاهد الوطنية للصحة لنقل البيانات الجينومية الخاضعة للرقابة إلى أنظمة السحابة العامة أو الخاصة لتخزين البيانات وتحليلها.

كما يعد تكامل التركيب الوراثي والنمط الظاهري والبيانات السريرية أمرًا مهمًا للبحث الطبي الحيوي، بحيث يمكن توفير بيئة لإنشاء خط أنابيب من طرف إلى طرف للحصول على البيانات وتخزينها وتحليلها من خلال المنصات الطبية الحيوية.[3]

منصة جلاكسي للبحوث الطبية الحيوية

تُستخدم هذه المنصة في البحوث الطبية الحيوية كثيفة البيانات، وذلك لتحليل البيانات على نطاق واسع.

سحابة البيانات المحمية من Bionimbus BPDC

هي عبارة عن بنية تحتية خاصة قائمة على السحابة لإدارة وتحليل ومشاركة كميات كبيرة من بيانات الجينوم، والتي تم استخدامها لدراسات الاندماج الجيني.

ويعتمد BPDC بشكل أساسي على OpenStack ، وهو برنامج يوفر أدوات لإنشاء منصات سحابية، وباستخدام BPDC ، تم إجراء تحليل البيانات لمشروع إعادة تسلسل سرطان الدم النخاعي الحاد (AML) لتحديد المتغيرات الجسدية المعبر عنها في عينات AML الأولية ذات المخاطر الضارة.

كما أن هناك حاجة إلى بنية تحتية قوية وقابلة للتطوير لتحليل تسلسل الجيل التالي (NGS) للعمل التشخيصي في المختبرات السريرية.

كما قام المعهد الوطني للسرطان (NCI) بتمويل 3 برامج سحابة تجريبية بغرض توفير التحليل الجيني، وإمكانيات الوصول إلى بيانات أطلس جينوم السرطان (TCGA) [ 28 ].

كما يتم نشر نظام KnowEnG على البنية التحتية السحابية العامة – AWS – لتمكين علماء الطب الحيوي من الوصول إلى خوارزميات التنقيب عن البيانات والتعدين الشبكي والتعلم الآلي التي تساعد في استخراج المعرفة من بيانات الجينوم.[3]

الرعاية الصحية

تشمل الاستشارات عن بعد ، والتصوير الطبي ، والصحة العامة ، والإدارة الذاتية للمرضى ، وإدارة المستشفيات وأنظمة المعلومات ، والعلاج ، والاستخدام الثانوي للبيانات.

من أحد الأمثلة، المرضى الذين يعانون من عدم انتظام ضربات القلب التي تتطلب الكشف المستمر عن النوبات ومراقبتها، حيث يمكن استخدام المستشعرات القابلة للارتداء لرصد مخطط كهربية القلب (ECG) في الوقت الفعلي، واكتشاف نوبات عدم انتظام ضربات القلب باستخدام AWS EC2  مما يؤكد أهمية الحوسبة السحابية في كل مجالات الحياة كتطور طبيعي يواكب المتغيرات التي تحدث حول العالم.[3]