Universités/enseignement supérieur
Intégrer l'éducation assistée par IA pour toutes les universités, dans toutes les disciplines
Objectif
Grâce à un partenariat avec NVIDIA, l'UF adopte une approche universitaire de formation à l'IA, offrant une feuille de route pour une intégration transparente entre les disciplines, ce qui permet d'améliorer la qualité académique et d'accroître sa réputation en matière de recherche et d’innovation.
Client
Université de Floride
Utilisation
Université / Enseignement supérieur
Produits
NVIDIA DGX
NVIDIA et l'Université de Floride s'associent pour préparer les diplômés aux emplois technologiques
L’utilisation de l’intelligence artificielle dans la recherche et l’industrie s’est accélérée ces dernières années, créant une forte demande en scientifiques des données et en spécialistes des technologies.
Hélas, le déficit de compétences ne cesse de croître. Seulement six employeurs sur 10 considèrent que les nouveaux diplômés possèdent les connaissances et les compétences nécessaires pour réussir à des postes de débutant. La pénurie mondiale actuelle de talents technologiques devrait atteindre 85 millions de personnes d’ici 2030, ce qui implique des postes vacants et des projets de recherche en sous-effectifs.
Image Courtesy of University of Florida
L'Université de Floride (UF) est une université publique de concession foncière située à Gainesville, en Floride. L'UF abrite 16 facultés proposant un éventail de disciplines des arts aux sciences. UF est l'une des 12 universités publiques du système universitaire d'État de Floride.
Forte de son partenariat avec NVIDIA pour le matériel et l’expertise en matière d’IA, l'UF a adopté une approche universitaire de la formation à l'IA pour :
- Mener des recherches novatrices afin d'attirer les professionnels et les étudiants les plus brillants, ainsi que les investissements les plus importants
- Augmenter la capacité de calcul basé sur l’IA
- Recruter et reformer des professeurs d’IA
- Offrir une formation à l'IA à chaque étudiant, dans chaque discipline
Image Courtesy of University of Florida
Ceux qui ont les moyens et ceux qui ne les ont pas
Les universités jouent un rôle important en préparant la prochaine génération de diplômés à utiliser les dernières technologies. Cependant, les budgets limités et la concurrence à laquelle se livrent les entreprises pour attirer les professeurs et les chercheurs spécialisés dans l’IA expliquent le retard pris par de nombreuses universités.
Les connaissances universitaires en matière d'IA et le développement des talents ont souvent fait l'objet d'une dichotomie entre ceux qui ont les moyens et ceux qui ne les ont pas.
Avec un accès limité au matériel, aux données et aux logiciels d'IA et peu de professeurs formés à l'IA, de nombreux étudiants obtiennent leur diplôme sans disposer des compétences nécessaires pour réussir dans un monde de plus en plus dominé par l'IA. Les universités publiques, qui ne disposent pas du même financement que les universités privées, bien dotées en ressources, sont particulièrement menacées.
NVIDIA et l'UF stimulent la formation, la recherche et l'impact avec l'IA
Dans le but de garantir aux étudiants les mêmes chances de se préparer et de contribuer à un avenir basé sur l'IA, le comité directeur de l'UF AI a invité chacune des 16 facultés à planifier et à financer conjointement des initiatives en matière d'IA dans l'ensemble de l'université.
L'État de Floride a accordé un financement de 100 millions de dollars pour l'UF afin de construire un nouveau Data Center, et un budget de 15 millions de dollars par an pour embaucher 100 nouveaux professeurs d'IA afin de soutenir la formation à l'IA.
Le comité directeur s'est également tourné vers son réseau de donateurs pour lever des fonds supplémentaires.
L'UF a dépensé 15 millions de dollars pour mettre à jour ses capacités de Data Center.
Une fois le travail effectué en amont, les architectes de solutions et les ingénieurs produits de NVIDIA ont collaboré sur site pour installer HiPerGator AI, un NVIDIA DGX SuperPOD™ composé de 140 systèmes NVIDIA DGX™ A100, chacun doté de huit GPU NVIDIA A100 Tensor Core, et de 17 920 CPU supplémentaires. Achevée en 90 jours, cette installation est devenue le plus grand supercalculateur d'IA jamais installé dans une université.
Grâce à son DGX SuperPOD, l'UF a développé GatorTron, le plus grand modèle de langage clinique à ce jour, avec 3,9 milliards de paramètres. Plus de 10 fois supérieur au deuxième plus grand modèle clinique, il a permis de réduire les erreurs de classification de 24 % par rapport à BERT-large dans le banc d'essai de reconnaissance d'entités nommées i2b2-2010.
"Nous considérons que l’IA ne doit pas se limiter au département informatique ou à une institution. Faire en sorte que les étudiants, peu importe leur cursus, se familiarisent l’IA nous donne la possibilité de former des personnes à grande échelle pour les emplois de demain."
Joseph Glover
Provost, Université de Floride
Faire connaître les avantages de l’IA
HiPerGator AI est en production depuis janvier 2021 et permet déjà à l'UF de faire connaître les avantages de la formation à l'IA, de mener des recherches importantes et de mieux préparer les étudiants aux emplois en demande actuellement.
Diversifier la recherche sur l’IA à travers l’université
En vue d'encourager l'engagement dans l'IA au-delà des disciplines STEM classiques, l'UF a créé un fonds catalyseur pour la recherche en IA afin d'aider ses équipes à développer des applications d'IA originales. Los du premier appel d'offres, 133 demandes de financement ont été soumises. Vingt d'entre elles ont été sélectionnés comme ayant le plus grand potentiel pour améliorer la notoriété de l’université en matière de recherche. Parmi les projets financés, citons :
- Une IA pour détecter les biomarqueurs de la maladie d’Alzheimer
- L'apprentissage automatique pour suivre l’utilisation et les modèles d'occupation des sols passés et présents en Floride afin de mesurer l’impact du développement
- Une IA pour aider les enseignants à identifier les étudiants en risque de décrochage
- Une IA pour identifier les nématodes parasites qui endommagent les produits agricoles
L'université a combiné ses forces en matière de bases de données et d'analyse de données avec de nouvelles forces en matière de calcul basé sur l'IA pour mener à bien ces projets.
En s'associant aux 12 universités publics du système universitaire d'État de Floride, l'UF contribue à améliorer l'accès aux ressources d'IA, notamment pour les groupes historiquement sous-représentés dans les domaines de la science et de l'ingénierie.
Poursuivre le programme de recherche Moonshot
L'UF lance des initiatives de recherche Moonshot, des projets complexes destinés à résoudre les problèmes les plus urgents auxquels la planète est confrontée.
L'UF et NVIDIA ont utilisé HiPerGator AI pour entraîner le modèle de NLP de GatorTron sur 82 milliards de mots et 8,9 millions de paramètres contenus dans des dossiers médicaux. L'entraînement a été complété en sept jours, devançant ainsi ClinicalBERT, le plus grand modèle précédent.
Cette vaste mine de connaissances médicales peut être appliquée à de nombreux cas d'utilisation, notamment à des applications permettant à des patients de participer plus efficacement à des essais médicaux, ce qui contribue à accélérer la découverte de médicaments.
Dans le cadre d'un projet de suivi, NVIDIA et l'UF développent SynGator, un réseau neuronal qui génère des données cliniques synthétiques pour entraîner les modèles d'IA dans le domaine des soins de santé. SynGator peut générer des dossiers médicaux de patients numériques atteints de cancer, que les chercheurs peuvent ensuite utiliser pour créer des outils et des modèles sans risquer de porter atteinte à la confidentialité des informations médicales.
Améliorer la formation et le développement de la main-d'œuvre dans le domaine de l'IA
L'UF a été la première université du pays à offrir des programmes d'études sur l'IA dans toutes les disciplines, offrant des cours d'IA facultatifs au choix dans toutes les disciplines de premier cycle. Les nouveaux cours au choix incluent :
- Science des données biomédicales
- L'IA dans l'agriculture et les sciences de la vie
- L'IA dans les espaces construits
- L'IA dans les médias et la société
L'université propose un certificat d'IA comptant pour neuf crédits aux étudiants de premier cycle afin qu'ils acquièrent des connaissances de base en matière d'IA. Pour obtenir ce certificat, les étudiants doivent suivre un cours sur les principes de base de l'IA, un cours sur l'éthique de l'IA et un cours spécifique à leur spécialité.
En vue de transmettre les connaissances en matière d'IA au-delà des murs de l'université, l'UF a également lancé un microprogramme destiné aux professionnels en activité. Ce dernier offre une formation et des certifications numériques pour démontrer les compétences, le savoir-faire et l'expérience en matière d'IA, en forte demande.
AI Education and Workforce Development
Constituer une équipe de professeurs spécialisés dans l’IA
L’embauche de 100 professeurs supplémentaires spécialisés dans l’IA permet à UF d’offrir plus de cours d’IA aux étudiants, y compris en dehors des filières STEM.
L'UF a accueilli des artistes et des technologues créatifs pour rejoindre son College of the Arts (école des Beaux-Arts), qui dirige désormais la recherche universitaire et créative en IA dans les écoles de musique, de théâtre et de danse, et d’art et d’histoire.
De plus, de nombreux membres du personnel de l’UF ont amélioré leurs compétences grâce au programme d’ambassadeurs du Deep Learning Institute (DLI) de NVIDIA, une opportunité de formation gratuite sur le calcul accéléré par GPU que NVIDIA offre aux professeurs d'université. Cette formation donne aux enseignants les connaissances et les outils nécessaires pour dispenser des cours de calcul accéléré, de Deep Learning et de robotique. La DLI propose également aux étudiants des formations en ligne gratuites, des certifications et un accès aux GPU dans le Cloud.
Un modèle à suivre pour construire une université d'IA
L'université de Floride, grâce notamment à son investissement dans la formation à l'IA, est aujourd'hui classée parmi les cinq meilleures universités publiques des États-Unis.
- Une approche universitaire avec des coûts et des avantages partagés pour surmonter les résistances internes
- Engager les gouvernements locaux et les donateurs privés pour obtenir un financement
- Des projets de recherche ambitieux pour attirer les esprits les plus brillants et les étudiants les plus motivés
- Tirer parti de l’IA et des jeux de données existants pour améliorer les compétences académiques de base
- Partager les connaissances et les outils pour l’IA au-delà du campus grâce à des partenariats et des programmes ouverts à tous
Les universités qui intègrent la formation à l'IA dans toutes les disciplines sont en mesure de surmonter les problèmes d'inscription et de rétention, d'offrir aux étudiants la meilleure qualité de formation et d'expérience, et de se forger une solide réputation en tant que pôle d'excellence en matière de recherche et d'innovation.