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与高校同行,华为人工智能课程套件揭秘 | 华为昇腾师资培训沙龙成都场

2020-09-08 14:34:40  来源:csdn

摘要:随着万物互联时代的到来,人工智能技术正处于爆发期,在5G、低延时等技术的加持下,AI应用的能力得到了跨越式的提升,越来越多的场景和行业正在被AI改写,整个社会的生产力水平也得到了极大的释放。
关键词: 华为
 随着万物互联时代的到来,人工智能技术正处于爆发期,在5G、低延时等技术的加持下,AI应用的能力得到了跨越式的提升,越来越多的场景和行业正在被AI改写,整个社会的生产力水平也得到了极大的释放。

 

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在我国,早在2017年就将人工智能教育作为培养复合型人才的国家战略之一。在2019年发布的《关于推荐遴选“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区的通知》中,教育部再次强调,要面向学科教学和跨学科教学的信息化融合应用,探索学生跨学科思维与创新能力提升,并将“人工智能教育”、“智慧课堂”等列为关键词。人工智能成为基础教育,甚至是高等教育中的重要组成部分,已是不可逆的趋势。

放眼全球,这一趋势则更为明显,根据斯坦福《2019年度AI指数报告》,人工智能成为了最受北美计算机科学博士生欢迎的学科,相比排名第二的学科“安全/信息保障”学习人数多了两倍。

在这一背景下,为了助力高校人工智能领域的人才培养及学科建设,并为业界百万的AI专业人才缺口提供持续输入,华为发起了“华为昇腾师资培训沙龙”系列活动。本活动面向广大高校教师提供昇腾全栈全场景AI技术知识点培训,通过理论讲解和案例实操为高校及教师群体提供体系化的AI解决方案及教学方案,降低了AI学习的门槛。

在昇腾师资培训沙龙·成都场中,华为成都研究所所长李健谈到,昇腾生态的建设需要国内高校及产业界的伙伴共同参与,华为接下来也会跟一些高校签订战略合作协议,开设华为专班。同时在引进人才方面,华为可以助力高校提供更有竞争力的薪酬;同时,冷门专业人才的引入也将是未来的一个大方向,例如芯片制造专业等。 

 

 

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华为成都研究所所长 李健

电子科技大学自动化工程学院副院长程洪教授介绍了电子科技大学机器人研究中心的核心使命,即研究与人类和谐相处的新一代社会机器人系统;围绕创新链和产业链互融的学术研究,建立学术、技术、产业、机制协同创新的平台;建设社会机器人示范应用平台。他提出的“中国人工智能2.0”是基于重大变化的信息新环境,实现新目标的新一代的人工智能,并指出新一代的人工智能主要的5大研究方向分别是:大数据智能、跨媒体智能、混合增强智能、群体智能和自主智能,其中混合增强智能(即人机智能)尤为重要,康复医疗、智能汽车、智能制造、国防军事等都是人机智能的典型应用场景。 

 

 

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电子科技大学自动化工程学院副院长 程洪 

华为计算产品线高校教学合作总监李鹏认为人工智能已成为了新的通用目的技术(GPT),将深刻推动社会发展进程,对于高校师生来说,人工智能则可以助力其未来的职业发展和科研发展。从产业角度来看,人工智能的这股浪潮,要靠专业的人才来推动,同时AI开发也需要高效的算力平台。作为人工智能领域重要的参与者之一,华为基于昇腾人工智能平台,推出一系列的扶持计划,例如沃土计划,希望联合高校、开发者、初创企业以及合作伙伴,共建昇腾AI生态。经过两年的发展,沃土计划已经与70多家高校开展合作,并为他们提供了设备、课件、在线课程等资源,帮助教师更好地开展人工智能教学计划。

 

 

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华为计算产品线高校教学合作总监 李鹏

 

 

华为助力高校人工智能教育

 

作为在人工智能领域深耕多年的企业,华为不仅拥有丰富的人工智能应用与实践经验,在助力高校人工智能教育方面也开展了一系列活动。在本次为期两天的师资赋能活动中,华为人工智能高级培训讲师王豪聪带来了主题为《人工智能课程套件简介》的分享,系统讲述了华为在高校人工智能领域课程套件建设方面的进展与成果,包括课程设计、试验手册、线上课程、认证等。

 

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华为人工智能高级培训讲师 王豪聪

自2018年教育部印发的《高等学校人工智能创新行动计划》中明确提到“加强人工智能领域人才培养”以来,一年后(2019年)就有35所高校第一批开设了人工智能专业,到2020年,全国开设人工智能专业的高校已经达到了179所。 

然而作为一个全新的专业,人工智能的特点是多学科融合,不仅包括高等数学,还包括线性代数、概率论等,这给课程的教授和内容建设都带来了巨大的挑战。为了解决这些难题,华为利用自身在人工智能领域丰富的实践经验,结合其核心技术,为高校提供一站式多领域的案例集和丰富的实验环境。在此基础上,华为推出了10门课程的套件,分别为:人工智能导论、人工智能程序设计、机器学习、深度学习、模式识别、计算机视觉、自然语言处理、语音识别、智能系统与应用和智能芯片原理与应用。

由于各高校对于同一门课程的命名有可能并不一致,例如人工智能导论,有的学校则命名为人工智能基础,而人工智能程序设计,有的学校则命名为Python程序设计,因此华为推出的10门课程套件可以基于具体内容与高校课程进行宽匹配。

 

4个方面,打造专业共建体系

在确定了课程之后,应该在哪些方面去助力这些专业的落地呢?华为提出了4个方面,分别为:算力、案例、MOOC、认证。

 

 

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1. 算力

在算力方面,华为可以为高校提供Atlas开发套件、MindSpore开发框架和ModelArts一站式AI开发平台。

Atlas开发套件基于昇腾310和昇腾910 AI处理器,在推理和训练方面有着强大的能力,可以满足高校教学在模型训练方面的众多需求。同时,Atlas 200 DK和Atlas 300 DK系列产品可以为高校提供超强的算力支撑,只要将其连接电脑,就能很方便的运行起来。

在软件方面,华为为高校提供MindSpore开发框架,这是一款与PyTorch和TensorFlow对标的产品,它可以让开发中的所有流程均可实现自主可控。

在硬件和软件之外,搭建试验环境也是经常困扰老师和同学的障碍之一,学生熬夜搭建的实验环境,往往还是会出现各种bug和报错。ModelArts就是要解决这个问题,只要通过华为云账号进入ModelArts,即可快速创建AI开发环境。 

也就是说,在算力方面华为为高校提供了覆盖软件、硬件、开发平台、实验环境的全方位的支持。

2. 案例

案例是人工智能课程套件的核心,每一门课的课程套件都相当于是一个案例集。华为将每一门课的知识点和案例打包成“实验手册”的形式提供给教师,而实验手册的特点之一就是所有的实验都是以项目的形式来进行。与高校编程模式中代码从import到模型测试的流程不同,企业往往是以“项目分工”来完成任务,例如一个人负责做图像预处理生成代码包后提供给他人调用。项目模式可以让学生更适应企业的节奏,同时培养学生实际解决问题的能力。

第二个特色是实验可以按知识点自由选择。华为在编写实验手册时充分考虑到了案例使用的灵活性,一方面将每门课程按照知识点来分,每个知识点形成实验手册;另一方面对每个实验的难度进行初中高等级标记,老师在开设课程选择实验内容时,可以根据班级和学生的具体情况,灵活组合。

3. MOOC在线学习

MOOC在线学习是以视频课程的形式提供,主要是通过华为的技术和产品来展现人工智能的相关知识,它不仅能辅助教师拓展知识面,也可以帮助学生做好预习的工作。

4. 认证

与在线课程相对应的是华为的认证体系,目前华为在人工智能领域推出两种认证:

  • HCIA华为人工智能工程师认证;
  • HCIP华为人工智能高级工程师认证。 

通过这些认证,学生可以提前适应真实工作场景下的工作流程和技术要求,同时也能提前了解在企业环境中自己应该具备怎样的知识框架,提升自己的职业发展竞争力。

 

 

理论+实践:课程套件的使用

介绍完课程套件的整体思路和组成部分之后,王豪聪举了几个具体的例子,帮助大家理解课程套件的使用。正如上文所说,课程套件是以知识点为单位打包而成的实验手册,其中包含课程知识结构、理论课件、实践手册、开发平台介绍、认证体系和MOOC在线课程资源等。那么,拿到这套套件究竟该如何上手呢?

以《深度学习》和《计算机视觉》为例,深度学习基本上是每个开设人工智能专业的高校所教授的重点课程之一。拿到套件后首先可以看到华为为这门课规划的知识结构,这个知识结构是基于4本业界权威的书籍来编写的,如《深度学习》(作者:Ian Goodfellow、and Yoshua Bengio、Aaron Courville)等。除了基础知识之外,课程还特别增加了TBE算子开发的内容,因为算子是调动硬件资源的核心,了解算子的底层逻辑可以让学生实现更优的模型训练。

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基于这套知识框架,华为提供了全套的打包方案,详细列举了每个知识点所需要的课时数,同时也列举了每个知识点下面所对应实验,实验的难度和所用到的知识点,层层递进。

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例如,在前馈神经网络这一知识点中,第一个实验是汽车里程数回归预测,它是要求学生用神经网络去完成一个回归任务;第二个实验,手写体图像识别,是要求学生去做一个分类任务,目的是让学生了解神经网络既可以完成回归任务也可以完成分类任务。在完成这两个实验之后,则进入到Fashion Mnist图像分类实验,在这一实验中没有代码提供给学生,也就是说在受限图像识别的情况下,考验学生是否可以完成实验任务。 

计算机视觉同样是基于对4本权威书籍的梳理后形成了一个完整知识结构,与深度学习不同的是,作为近几年发展较快的技术领域,这门课程的设计不仅按基础知识和进阶任务做了划分,同时还按照知识点颗粒度的粗细做了分别,例如学生可以先了解词向量等一些“小技术”,进而再学习自动问答系统、机器翻译系统等一些“粗颗粒度”的内容。

计算机视觉同样提供了相应的方案包,理论课程、认证体系、MOOC、软硬件支持等都与深度学习无异,唯一的区别只有实验手册部分。实验手册会根据每门课程和知识点的具体内容来进行设置。

除了深度学习和计算机视觉,其他的课程打包方案都与之类似。未来会有更多的优质案例持续补充进来,让学生可以通过这些实验获得充分锻炼。不仅如此,针对套件所提供的软硬件本身,华为也将分别提供相应的介绍材料,内容覆盖:ModelArts开发平台、MindSpore开发框架、HiLens慧眼、Atlas 200 DK、MindStudio集成开发环境。

除此之外,华为联合“新一代人工智能系列教材”编委会、计算机类专业教指委、高等教育出版社立项了人工智能专业实践系列教材。目前,《昇腾AI处理器架构与编程》、《深度学习与MindSpore》两本教材已经发布。《昇腾AI开发基础指南》、《HCIA-AI华为认证工程师教材》也正在编纂中,不久就可以与广大师生见面。

 

 

 

昇腾万里,与高校同行

 

 

从智慧城市、智能制造、智慧医疗,到边缘端智能化的崛起,人工智能已成为产业升级的首要选择。在这样一场变革前,未来对于人工智能人才的需求会越来越多。华为昇腾赋能高校,把人才输送到千行百业,让千行百业重新定义未来。

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