استخدامات تطبيقات الحوسبة السحابية

مفهوم الحوسبة السحابية

يشير هذا المصطلح إلى أجهزة الحاسوب المتصلة بالشبكة والتي تقدم خدمات خاصة في تكنولوجيا المعلومات عبر الإنترنت، وتختلف نوعية الخدمات وفقاً للاحتياجات والبيئة المحيطة، مثل البحث العلمي والتجارة الإلكترونية.

من التطبيقات التي تتوفر بها الحوسبة السحابية كلا من :

أمازون وياهو وسيلزفورس وديسكتوب تو وزيمدسك وصن سيكيور جلوبال ديسكتو.

لفتت جوجل اهتمامًا كبيرًا بين هذه التطبيقات، نظرًا للجهود الكبيرة التي بذلتها جوجل لتقديم خدمات متعددة تشمل فئات مختلفة من الناس، بغض النظر عن اللغة والمستوى الاجتماعي والمادي.

يمكن أيضا للشركات أن تدفع رسوم استخدام لتطبيقات توفر خدمات الحوسبة السحابية، ولا حاجة لشراء تراخيص الأجهزة والبرامج وتكاليف الصيانة، لذا يوفر النموذج السحابي طريقة أرخص للحصول على خدمات تكنولوجيا المعلومات، على سبيل المثال الخدمات المقدمة للمؤسسات التعليمية، وقد وصفت الحوسبة السحابية بأنها `حوسبة عند الطلب`، أي أنها تلبي الطلب في أي مجال وبأسعار أقل من أي مجال آخر.

بجانب تطور الحوسبة السحابية للمعالجة الموزعة، مثل الحوسبة الشبكية، والتي يتم توفيرها في مركز بيانات كبير يوفر موارد الحوسبة، يستطيع أي شخص الوصول إليها في أي مكان عبر الشبكة.

تشتهر السحابة بلقب `الكمبيوتر العالمي`، لأنها مصممة للعمل كجهاز كمبيوتر كامل في السحابة وتستهدف جمهورًا واسعًا.

هيكل الحوسبة السحابية

تنقسم   انواع الحوسبة السحابية CC إلى:

• تشمل البنية التحتية بمثابة خدمة “Infrastructure as a Service” والتي تُعرف اختصارًا باسم “IaaS
• تعتبر المنصة خدمة “Platform as a Service” وتعرف اختصارًا بـ “PaaS
• تُعرف خدمة البرمجيات كخدمة “Software as a service” باسم “SaaS” اختصارًا

خدمة البرمجيات

هي جزء من الحوسبة السحابية التي توفر مجموعة واسعة من أدوات التطبيقات للمستخدمين، ومن الجدير بالذكر أن أي تطبيق ويب هو تطبيق سحابي، مثل محرر مستندات Google (لمعالجة النصوص وجداول البيانات)، و YouTube، و SlideShare، و Amazon، و Facebook، و Twitter، و Flickr، وتقريبا كل تطبيق Web 2.0 يعد تطبيقا سحابيا.

خدمة النظام الأساسي”المنصة”

هي عبارة عن خدمة استضافة للبيانات والحواسيب والويب، مثل عروض Amazon S3 و EC2.

خدمة البنية التحتية

يسمى هذا النوع من الحوسبة بـ `الحوسبة السحابية`، وتوفر هذه الخدمة سعة أجهزة افتراضية للمؤسسات، وعلى سبيل المثال، كانت شركة أمازون رائدة في توفير مثيلات الأجهزة الافتراضية والتخزين والحساب كخدمات، بما في ذلك خدمات التخزين والاستضافة والأرشفة وحفظ البيانات.

إحدى مزايا الحوسبة السحابية هي قابليتها للتطوير والمرونة، مما يسهم في توفير وسيلة لزيادة قدرة أقسام تكنولوجيا المعلومات دون الحاجة إلى بنية تحتية جديدة أو تكاليف أو تدريب عمال جدد أو تراخيص برمجيات جديدة. ومن أمثلة ناجحة في مجال الحوسبة السحابية التجارية تقدم خدمة Amazon`s Elastic Compute Cloud، والتي تسمح للعملاء باستئجار قدرات الحوسبة في مركز بيانات أمازون، بالإضافة إلى خدمة التخزين البسيطة الخاصة بهم (S3) ( http://aws.amazon.com/s3) والتي توفر خدمات تخزين البيانات المعروفة بمصطلح التخزين السحابي.

في المؤسسات، توفر الحوسبة السحابية طريقة فعالة من حيث التكلفة والسرعة لنشر الخدمات والقدرات.

تطبيقات الحوسبة السحابية المجانية

من أكثر تطبيقات الحوسبة السحابية المجانية والمفيدة هما تطبيقين:

 Google Apps for Education – بما في ذلك Microsoft (Live @ edu) وSkyDrive

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.

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

تتضمن اللقطات الشاشة لإثبات إمكانيات محرري مستندات Google وWindows Live في الملحق.

المخاوف والشكوك المتعلقة بالحوسبة السحابية

على الرغم من الإمكانيات والخدمات الواسعة التي توفرها الحوسبة السحابية للمستخدمين، إلا أن هناك الكثير من المخاوف والشكوك حولها، وذلك فيما يتعلق بقضايا الخصوصية والأمان وإخفاء الهوية، وكذلك قدرة الاتصالات السلكية واللاسلكية والمراقبة الحكومية، والمسؤولية والموثوقية.

ومن بين المخاوف التي تواجه المؤسسات عند اعتمادها التقنيات الحديثة بسرعة، تتمثل في أن حدود المعلومات التقليدية التي تملكها تصبح ضعيفة وقابلة للانهيار، مما يعرض تلك المؤسسات لمخاطر أمن المعلومات.

ومن ثم، يجب على مسؤولي إدارة الحوسبة السحابية تطوير المبادئ التوجيهية المناسبة وإعداد السياسات واللوائح لإدارة المخاطر بشكل مسؤول للحفاظ على نمو الحوسبة السحابية.

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.

تهدف هذه الخدمة إلى تحقيق `مجتمعات افتراضية` للمعلمين والباحثين والممارسين على الإنترنت الذين يعملون ضمن مجموعات تعاونية صغيرة، وذلك لتعزيز نهج فعال في معالجة المشكلات وتطوير الممارسات من خلال البحث.

جمع البيانات وتحليلها والتأليف والنشر وأرشفة المعلومات هي جزء أساسي من العمل اليومي للباحثين، ويجب عليهم التعاون والبحث والاكتشاف لتعزيز العملية بأكملها.

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.

• خدمة جوجل للكتب (Google Book Search)

يتم استخدامها للبحث عن جميع أنواع الكتب من المكتبات والناشرين في جميع أنحاء العالم.

• خدمة مختبرات جوجل (Google Lab Search)

تستخدم هذه الأدوات لإجراء التجارب والاكتشافات والمساهمة في الإبداع من خلال المسابقات العلمية.

• خدمة مستندات جوجل (Document Google)

تستخدم في إنشاء المستندات المختلفة مثل الملفات النصية والعروض التقديمية والإحصائيات.

• خدمة تحرير الصور (Picasa)

تساعد في تحرير الصور بسهولة للاستخدام في الأبحاث والدراسات

خدمات سحابية أخرى

• تطبيق G Cloud للنسخ الاحتياطي السحابي – نظام التشغيل أندرويد
• تطبيقات النسخ الاحتياطي السحابي مثل: Dropbox و GoogleDrive و SugarSync
• iCloud هي خدمة لإنشاء المستندات ومشاركتها ومزامنتها من شركة Apple
• تطبيقات لعمل مقاطع الفيديو مثل Magisto
• تطبيقات لعمل كتب الكترونية مثل Flipsnack
• توفر منصات لأنظمة التشغيل مثل Windows Azure و Amazon Web Services.

الحوسبة السحابية في العلوم الطبية الحيوية

تتيح الحوسبة السحابية الوصول إلى خدمات كثيرة، بما في ذلك البنية التحتية للأجهزة والأنظمة الأساسية والبرامج لحل المشكلات الحسابية الطبية الحيوية الشائعة، بالإضافة إلى تخزين آمن وتحليل عند الطلب.

تتميز الحوسبة الحسابية عن الحوسبة التقليدية عالية الأداء بتوفير الخدمات بسرعة، ولذلك تم تصميم الخدمات السحابية لمعالجة مشاكل البيانات الكبيرة 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.

يُعد تكامل التركيب الوراثي والنمط الظاهري والبيانات السريرية أمرًا مهمًا في البحث الطبي الحيوي، حيث يتم توفير بيئة لإنشاء سلسلة من الخطوات للحصول على البيانات وتخزينها وتحليلها من خلال المنصات الطبية الحيوية.

منصة جلاكسي للبحوث الطبية الحيوية

تُستخدم هذه المنصة بكثافة في الأبحاث الحيوية لتحليل البيانات على نطاق واسع.

سحابة البيانات المحمية من Bionimbus BPDC

هي بنية تحتية خاصة قائمة على السحابة، تستخدم لإدارة وتحليل ومشاركة كميات كبيرة من بيانات الجينوم، ويتم استخدامها في دراسات الاندماج الجيني.

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

يتطلب تحليل تسلسل الجيل التالي (NGS) للعمل التشخيصي في المختبرات السريرية، وجود بنية تحتية قوية وقابلة للتطوير.

قدم المعهد الوطني للسرطان تمويلًا لثلاثة برامج سحابية تجريبية، بهدف توفير تحليل جيني وإمكانية الوصول إلى بيانات أطلس جينوم السرطان (TCGA) [28].

يتم توفير نظام KnowEnG على البنية التحتية السحابية العامة (AWS) لتمكين علماء الطب الحيوي من الوصول إلى خوارزميات التنقيب عن البيانات والتعدين الشبكي والتعلم الآلي، والتي تساعد على استخراج المعرفة من بيانات الجينوم.

الرعاية الصحية

تشمل الاستشارات عن بعد والتصوير الطبي والصحة العامة وإدارة المرضى بأنفسهم وإدارة المستشفيات وأنظمة المعلومات والعلاج والاستخدام الثانوي للبيانات.

من بين الأمثلة، يمكن استخدام المستشعرات القابلة للارتداء لرصد مخطط كهربية القلب (ECG) في الوقت الفعلي واكتشاف نوبات عدم انتظام ضربات القلب لدى المرضى الذين يعانون من هذه المشكلة ويتطلبون رصدا مستمرا ومراقبة. يؤكد ذلك أهمية الحوسبة السحابية في جميع مجالات الحياة كتطور طبيعي يتواكب مع التغيرات المحيطة.