智變故事 | 從密歇根到天津 高校課堂的AI進化論
作為前沿科技的誕生地,高校憑借著與技術的天然親密度,歷來都是數字化轉型的熱土。
上世紀末,密歇根大學第11任校長杜德斯達特博士率先對未來數字化學習環境展開了探索。在他帶領下,學校的傳統圖書館被改建成集教學、科研、服務和管理為一體的數字化工作區域,成為開啟全球數字化大學建設大潮的歷史性時刻。
同一時期,國內的大學也踏上了信息化、數字化的征途。90年底初開始興建的校園網,讓多少年輕學子第一次有機會向大洋彼岸say hi;2000年之后,高校信息系統的建立,則為諸多80后、90后留下了選課至系統崩潰、水卡飯卡門禁卡圖書卡終于變身一卡通的青春回憶。
時間步入2015年,大數據、云計算、人工智能、移動互聯等新興技術日益成熟,并開始向高校信息化建設上快速遷移。
不過,與密歇根大學立足教學的數字化改造不同,國內高校的數字化轉型是從校園管理、財務、文化等領域起步,致使在教學方向上的數字化轉型相對落后。在一站式辦事大廳、電子化校務服務蓬勃發展的當下,與師生聯系最為緊密的課堂,卻存在信息技術與教學科研融合不足的問題,無論是互動性、還是效率上,都無法有效支撐教學及科研工作。
天大課堂改造記
時間來到2019年,人工智能專業被列入新增審批本科專業名單,走進全國35所高校課堂,也進一步激發各大高校在智能化教學環境方面大力投入。其中,在天津大學智能與計算學部,一場針對課堂的智能改造正拉開序幕。
天津大學智能與計算學部于2018年成立,依照國家及天津市建設新一代人工智能的總體部署,該學部下集結了天大在認知計算、數據科學、智能技術與應用等高精尖專業領域的優勢資源,對信息基礎設施要求更高。
此次課堂改造的頭等大事,就是將人工智能引入日常教學中,通過集中建設CPU、GPU資源池,為學部下屬的計算機學院、軟件學院、網絡安全學院、人工智能學院廣大師生提供統一的算力平臺。
于是,天津大學人工智能科研云平臺應運而生,全面支撐起學部內人工智能、大數據處理分析、高性能計算等相關的教學實驗和科學研究。
比如,對于人工智能專業學生們來說,機器視覺正是當前的研究熱點,在AI圖像數據多維解析科研項目中,他們需要把圖像異構數據轉為結構化數據,這也意味著復雜的計算和大量的算力支持。通過學部的人工智能科研云集成高性能計算集群、GPU集群、虛擬化集群和云平臺,在高速萬兆光纖網絡互聯下,高性能計算集群可支持批處理模式的科研計算,GPU集群支持AI推理、演算的科研計算,云平臺的虛擬機用于前期的程序調試,以及小規模實驗教學,完整覆蓋項目所需的所有計算需求。
而對于高年級以及天天“泡實驗室”的研究生同學們而言,實驗環境則與科研項目的推進息息相關。自行下載的開源軟件往往面臨著插件依賴、系統不兼容等問題,在天津大學智能與計算學部的人工智能科研云平臺中,已經包含了深度學習訓練推理、大數據挖掘、科學計算基礎軟件環境以及能夠支持GPU的任務調度系統,可以為同學們提供與業界接軌的實驗環境。此外,豐富的資源類型也能滿足來自不同院系、不同學校的學生,無論是直接在框架上做訓練,還是深入底層架構,都能一一滿足。
在人工智能科研云的加持下,天津大學智能與計算學部不僅能順利展開國家科技重大專項、國家自然基金以及省部級以上的各類項目,還進一步推進產學研轉化,促進校企結合的前沿科學研究和工程項目順利進行。
值得一提的是,天津大學人工智能科研云平臺除了能為在校院系的科學研究提供支持之外,還可通過專業的運營實現云基礎設施資源的擴容,把平臺優勢推向全校。
“貼地云行”的方案源自何方
實際上,支撐起天津大學人工智能科研云平臺的是紫光旗下新華三集團為天津大學智能與計算學部定制的解決方案。
此前,新華三集團已經參與建設了“數字天大”平臺架構,為天大打造教育數字大腦,為廣大師生帶來了天津大學校園云服務平臺、安全管控平臺和智慧校園基礎設施,助力校園實現科學治理服務和信息系統統一安全管理。而此次在人工智能這一前沿領域能為天津大學“量體裁衣”,不僅源自新華三對于自身人工智能云解決方案的信心,也緣于雙方長期合作形成的精準洞察。
在新華三集團看來,天津大學人工智能科研云平臺既要“貼地”,也要“云行”。一方面,強調求實用、可靠:云基礎架構穩定、靈活且可隨需調整并可持續擴展,并能為日常科研項目開發提供穩定運行;另一方面,該方案與智能高效的云服務協同,以云平臺統一納管的技術方案為人工智能的各項創新提供有效助力。
當前,《中國教育現代化2035》將加快信息化時代教育變革列入十大戰略任務,特別強調建設智能化校園,統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺。因此,高校信息化迎來“全新升級”的時代。據估算,我國高校信息化建設的投入經費在2020年將達到300億元左右,巨大的投入為人工智能與教學科研的深度融合,加速步入高校教室,提供了新契機。
而天津大學人工智能科研云平臺的誕生與運行,或許就如當年杜德斯達特博士在密歇根大學的勇敢探索一般,成為國內人工智能與教學科研深度融合的重要開端。