Total.js и создание приложений с ИИ

Динамика приложений с искусственным интеллектом продолжает сеять вопросы по выбору “удачного” фреймворка, который мы могли бы использовать при создании. Поскольку именно от нашего выбора в принципе и зависит продолжительность жизни нашего детища.

В этой статье я бы хотела обратиться к одному старенькому фрейморку, рассмотреть его особенности и фичи, которые способные выделить его на фоне другого софта. Так ли он хорош? А если хорош, то почему?

Не буду затягивать с буквами во вступлении и предлагаю перейти сразу к делу!

Приятного прочтения(:

Немного про фреймворк

Total.js Platform представляет собой мощный инструмент для разработки веб-приложений, IoT и гибридных мобильных приложений на базе Node.js и JavaScript. Она включает в себя широкий набор библиотек и инструментов как для серверной, так и для клиентской части, позволяя разработчикам создавать приложения быстро и легко. Все компоненты платформы доступны на условиях открытой лицензии MIT, что обеспечивает свободу использования как в коммерческих, так и в некоммерческих целях.

Почему стоит обратить внимание?

Node.js как основа

Помним, что Node.js - это среда выполнения JavaScript, построенная на движке V8 Chrome, которая позволяет выполнять JavaScript на стороне сервера. Total.js использует Node.js в качестве основы, что приносит несколько преимуществ для создания масштабируемых AI приложений:

• Высокая производительность: Node.js изначально спроектирован для обработки больших объемов данных и высоконагруженных приложений. Он обеспечивает асинхронную обработку ввода-вывода, что позволяет эффективно управлять множеством запросов, характерных для ИИ приложений, таких как обработка больших объемов данных, запросов к базам данных и взаимодействие с внешними сервисами.

• Эффективное использование ресурсов сервера: Node.js является однопоточным и событийно-ориентированным, что позволяет эффективно использовать ресурсы сервера. В контексте ИИ приложений, где требуется множество вычислений и обработки данных, это позволяет максимально эффективно использовать вычислительные мощности.

• Широкий выбор библиотек: Богатая экосистема Node.js предлагает широкий выбор библиотек и модулей для реализации различных алгоритмов машинного обучения, обработки данных и других задач, связанных с разработкой ИИ приложений. Total.js в свою очередь хорошо интегрируется с этой экосистемой, обеспечивая удобство в разработке и интеграции.

Если в общем и целом, то использование Node.js в качестве основы для Total.js позволяет нам создавать высокопроизводительные и масштабируемые ИИ приложения, обрабатывая большие объемы данных с минимальными затратами ресурсов сервера, а это несомненно огромный плюс.

Масштабируемость

Total.js предоставляет разработчикам множество возможностей для масштабирования и оптимизации производительности приложений. Это достигается за счет ряда механизмов: кластеризации, асинхронной обработки, горизонтального масштабирования и автоматического управления ресурсами. 

• Кластеризация позволяет создавать кластеры из нескольких экземпляров приложения, работающих параллельно на разных узлах, что позволяет распределять нагрузку между ними и обеспечивать непрерывность обслуживания даже при возникновении отказов. 

  

  Пример с auto-scalling:

  const options = {};

  options.cluster = 'auto';

  options.cluster_limit = 10;

  require('total4/release')(options);

  И с фиксированным количеством потоков:

  const options = {};

  options.cluster = 5;

  require('total4/release')(options);

• Асинхронная обработка для запросов. Это позволяет одному узлу обрабатывать несколько запросов параллельно, вместо последовательной обработки. Такой подход повышает эффективность использования ресурсов и ускоряет ответ на запросы.

• Горизонтальное масштабирование обеспечивается возможностью добавления новых узлов в кластер, что позволяет масштабировать приложение в соответствии с растущими потребностями. 

• Автоматическое управление ресурсами включает в себя балансировку нагрузки, мониторинг состояния узлов и автоматическое восстановление после сбоев, что уменьшает необходимость ручного вмешательства и повышает отказоустойчивость системы. 

• Total.js также вводит потоки для высокопроизводительных веб-приложений, обеспечивая эффективную обработку запросов и поддержание высокого уровня производительности даже при росте нагрузки.

  

  Потоки в Total.js используют сокеты Unix и направляются на службы REST, обеспечивая эффективную передачу данных между различными компонентами приложения. Каждый поток представляет собой независимую сущность в кластере, что позволяет им работать параллельно и распределять нагрузку между собой. Благодаря этой архитектуре, потоки автоматически масштабируются в зависимости от текущей нагрузки, обеспечивая оптимальное использование ресурсов и поддержание высокой производительности приложения.

  Маршрутизация запросов в Total.js направляет их на конкретные потоки, что позволяет эффективно управлять обработкой запросов и обеспечивать балансировку нагрузки между ними. Каждый поток работает как отдельное приложение, что обеспечивает их изоляцию и минимизирует взаимное влияние друг на друга, повышая надежность и отказоустойчивость системы. Это делает потоки в Total.js мощным инструментом для создания высокопроизводительных и масштабируемых веб-приложений, способных эффективно обрабатывать как малые, так и большие объемы запросов.

  Пример:

  var options = {};

  options.threads = true;

  // Автоматическое масштабирование

  options.cluster = 'auto';

  // Максимальное число потоков

  options.max = 5;

  // Тайм-аут прокси

  options.timeout = 5000;

  require('total4/debug')(options);

  require('total4/debug')(options);

Благодаря этим механизмам, мы получаем возможность реализации масштабируемых, отказоустойчивых и высокопроизводительных ИИ приложений, способных эффективно обрабатывать даже большие объемы данных и запросов.

Совместимость с различными базами данных: 

Total.js обладает высокой совместимостью с различными базами данных, что делает его идеальным выбором для создания AI приложений с учетом разнообразных требований к хранилищам данных. Немного о совместимости Total.js с базами данных:

• Поддержка множества баз данных: Total.js предоставляет разработчикам широкий выбор баз данных для работы, включая популярные реляционные СУБД (например, MySQL, PostgreSQL) и NoSQL базы данных (например, MongoDB, Redis). Это позволяет разработчикам выбирать наиболее подходящее хранилище данных в зависимости от конкретных требований и характеристик ИИ приложения.

• ORM и ODM интеграция: Total.js предлагает удобные ORM (Object-Relational Mapping) и ODM (Object-Document Mapping) инструменты для работы с реляционными и NoSQL базами данных соответственно. Эти инструменты упрощают взаимодействие с базами данных, предоставляя удобные API для выполнения запросов, управления данными и обработки результатов.

• Поддержка миграций данных: Total.js обеспечивает механизмы для управления миграциями данных, что позволяет разработчикам легко изменять структуру баз данных и применять обновления без необходимости вручную вмешиваться в процесс. Это упрощает процесс разработки и поддержки ИИ приложений, особенно при работе в команде или в среде непрерывной разработки.

• Ловкая конфигурация соединений: Total.js позволяет гибко настраивать соединения с базами данных через конфигурационные файлы или переменные окружения. Это позволяет разработчикам легко настраивать доступ к различным базам данных в различных средах (например, разработка, тестирование, производство) и обеспечивать безопасное хранение конфиденциальных данных доступа.

Благодаря этой высокой совместимости и гибкости в выборе баз данных, мы можем обеспечить возможность создания мощных и гибких приложений, способных эффективно работать с данными из различных источников и хранилищ.

Открытый и расширяемый

Открытый и расширяемый, фреймворк представляет собой исходный код, доступный для всех, что делает его идеальным выбором для тех, кто желает настроить и расширить функциональность под конкретные требования своего проект. Немного деталей:

• Открытый исходный код, что позволяет нам изучать, адаптировать и расширять функциональность по своему усмотрению. Это открывает широкие возможности для создания индивидуальных решений и оптимизации под конкретные потребности проекта.

• Модульность и плагины: Total.js разработан с учетом модульной архитектуры, что облегчает интеграцию дополнительных функциональных возможностей через плагины. Мы можем создавать собственные плагины или использовать существующие из обширной библиотеки, чтобы расширить базовый функционал приложения.

• Активное сообщество, которое обсуждает и обменивается опытом в области разработки. Это позволяет быстро реагировать на изменения и внедрять новые технологии, включая инновации в области искусственного интеллекта. Мы можем получить поддержку, советы и ресурсы для создания собственных ИИ приложений (мне кажется, что это тоже достаточно полезно).

• Гибкость настройки: Total.js предоставляет разработчикам возможность гибко настраивать и конфигурировать приложение согласно своим потребностям. Это включает в себя настройку маршрутизации, обработчиков запросов, подключение сторонних библиотек и многое другое, что позволяет создавать уникальные и инновационные ИИ решения.

Упрощенный рабочий процесс разработки

Фреймворк крайне прост, что позволяет нам сосредоточиться на создании интеллектуальных функций, а не тратить время на сложные настройки. Он оптимизирует процесс разработки, включая использование мощи искусственного интеллекта, без ущерба скорости разработки. Одним из ключевых инструментов для этого является маршрутизация API, внутренний механизм Total.js.

Маршрутизация API предоставляет простой способ экспонировать конечные точки API, обрабатывая максимальное число внутренних операций с минимальным количеством внешних конечных точек. Этот механизм разработан специально для работы только со схемами Total.js и их операциями, что делает его легким в использовании.

Создавая одну конечную точку API, разработчики могут нацелить на нее бесконечное количество операций в приложении. Это существенно упрощает процесс разработки и обеспечивает гибкость в создании функциональности приложения.

// controllers/api.js

exports.install = function() {

// Определяем маршрут для API

ROUTE('+API    /api/    *    --> api_handler');

};

// Обработчик маршрута API

function api_handler() {

// Возвращаем JSON с простым сообщением

this.json({ message: "API Total.js" });

}

Эта простота и эффективность Total.js базируются на широком спектре технических возможностей и инструментов, таких как простой синтаксис JavaScript, удобные инструменты и API, а также возможность мгновенного тестирования и развертывания приложений. Эти возможности позволяют разработчикам быстро создавать, тестировать и развертывать ИИ приложения без излишней сложности.

Интеграция с ИИ

В настоящее время запрос на интеграцию с AI только растет, соответственно нам нужно то самое, что сможет предоставить средства и инструменты для легкой интеграции алгоритмов AI, что же предложит нам рассматриваемый фреймворк? На самом деле, неважно: будем мы применять свои решения или ML библиотеки, поскольку Total.js предлагает гибкую и удобную среду для работы.

• Гибкая архитектура, позволяющая легко интегрировать различные технологии и библиотеки в области искусственного интеллекта. То есть мы можем выбирать наиболее подходящие инструменты для своих конкретных задач и интегрировать их в свои приложения с минимальными усилиями.

• Поддержка стандартных протоколов и форматов данных, что обеспечивает совместимость с различными инструментами и библиотеками в области AI. Это делает процесс интеграции более простым и удобным для разработчиков.

• Возможность внедрения различных методов машинного обучения, анализа данных и других ИИ-алгоритмов в свои приложения. Благодаря этому, мы можем расширить функциональность своих приложений и улучшить их производительность.

Приведем пример для HTTP-запросов, посредством RESTBuilder. Интеграция с OpenAI: 

// /definitions/functions.js

var { OpenAI } = require('openai');

var openai = new OpenAI({ apiKey: CONF.gpt_apikey });

Безопасность и надежность

Когда мы разрабатываем приложение с ИИ, нам крайне необходимо обеспечить безопасность. Фреймворк предоставляет надежные средства безопасности, гарантируя, что наше приложение ИИ устойчив к потенциальным угрозам. Рассмотрим некоторые аспекты:

• Механизмы аутентификации и авторизации, которые обеспечивают защиту от несанкционированного доступа к приложению и его данным. Мы можем легко настраивать права доступа к различным ресурсам приложения, определять роли пользователей и контролировать их действия.

  Предоставленный фрагмент кода демонстрирует простой механизм аутентификации:

  // /definitions/auth.js 

  const BOT = { id: '', name: 'BotHub' };

  AUTH(function(

  if (!token || token !== CONF.token) {

      $.invalid();

      return;

  }

  " class="formula inline">.success(BOT);

• Защита от атак, таких как инъекции SQL, XSS (межсайтовый скриптинг) и CSRF (межсайтовая подделка запросов). Фреймворк предоставляет средства для фильтрации и валидации входящих данных, а также для защиты конфиденциальной информации.

• Мониторинг и обработка ошибок. Мы можем легко настроить логирование событий и ошибок, что позволит оперативно среагировать на проблемы и предотвратить потенциальные угрозы безопасности.

• Совместимость с общепринятыми стандартами безопасности и протоколами безопасности, такими как HTTPS, OAuth и JSON Web Tokens (JWT), что, кстати,  упрощает интеграцию с другими сервисами и приложениями.

Общение в реальном времени

Общение в реальном времени становится все более важным аспектом многих современных приложений, особенно тех, которые используют искусственный интеллект. Это может быть встроенная чат-система, обмен данными в режиме реального времени или потоковая передача информации между клиентом и сервером. Total.js предоставляет мощные инструменты для реализации таких сценариев, обеспечивая плавный и отзывчивый пользовательский опыт.

Фреймворк включает в себя встроенную систему обмена сообщениями, известную как Total.js Message Service (TMS). Это простая архитектура PUB/SUB, которая может интегрировать ваше приложение Total.js с потоком Total.js, она позволяет эффективно передавать сообщения между различными компонентами приложения в режиме реального времени. Она основана на событийной модели и обеспечивает надежную и масштабируемую архитектуру для обмена данными. TMS может быть использована для реализации различных сценариев обмена сообщениями, включая чат-приложения, системы уведомлений, потоковую передачу данных и даже асинхронную обработку задач. Это делает Total.js идеальным выбором для создания приложений, где общение в реальном времени играет ключевую роль. TMS обладает простым и понятным интерфейсом, что делает его легким в использовании даже для начинающих разработчиков. С помощью него разработчики могут легко настраивать обмен сообщениями между различными компонентами приложения и создавать динамичные и отзывчивые пользовательские интерфейсы.

Ниже приведен пример интеграции ChatGPT в Total.js Flow

Total.js v5

Мы с вами рассматривали 4-ю версию Total.js, однако разработчики предлагают более усовершенствованную версию – 5-ю. Согласно их словам, эта версия отличается чистым и улучшенным кодом(что, в принципе, они и закладывали, когда делали прогнозы). Однако, нам рекомендуют все-таки не конвертировать наши приложения с v5, можем разрабатывать, но не конвертировать, в виду не совсем стабильного состояния 5-й версии.

Определить его можно так:

console.log(F.is5);

Для запуска, мы закинем такое в index.js(например):

require('total5').run({ ... });

Особо вдаваться в подробности не имеет веса, ввиду того, что каких-то масштабных изменений мы не наблюдаем. Продукт продолжает развиваться, глазу становится более приятно смотреть в монитор, думаю, дальше - больше.

Разработка с Total.js

Мы также продолжаем расти и развиваться и AI вместе с тем продолжает оставаться в центре внимания. Мы все также ищем тот самый священный грааль, который сможет автоматизировать и оптимизировать наши процессы, чтобы у нас было больше времени для работы с другими тасками. В этом плане Total.js поднимает руку с заднего ряда забытого софта и предлагает новые решения.

Если суммировать, то его стремление только расти не может не впечатлять, а также простота и масштабируемость, как никогда кстати встречается на нашем пути работы с AI. Обращаясь к Total.js, мы также можем обойтись без жертв, и не отдавать на съедение производительность программ или скоростью разработки, такой лакончиный фреймворк поможет нам улучшить процесс разработки и апнуть левел наших проектов.

Я не хочу делать категоричных заявлений о том, что Total.js является лучшим фреймворком для приложений с искусственным интеллектом. Однако стоит обратить на него внимание и рассмотреть его, по меньшей мере, для сравнения и оценки. 

Тэнк ю за прочтение, будем ждать в комментариях(: