Career Launcher : les éducateurs lancent l'apprentissage en ligne

Face au confinement créé par la pandémie, Career Launcher permet d'apprendre à grande échelle en Inde.

En bref :

  • Avec des bureaux repartis dans le monde entier, Career Launcher s'associe aux établissements d'enseignement et emploie des ressources de l'IAO pour fournir un apprentissage à distance solide grâce à son portail en ligne, aspiration.ai.

  • En réponse à la pandémie COVID-19, Career Launcher a pu faire évoluer sa plateforme d'apprentissage, aspiration.ai, avec une rapidité incroyable en utilisant des instances AWS Cloud propulsées par la technologie Intel®.

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Synthèse

La pandémie de COVID-19 mondiale et le confinement subséquent ont laissé les étudiants Indiens dans l'incapacité de se rendre à l'école en personne. La Direction de l'éducation du territoire de la capitale nationale (NCT), à Delhi, a besoin d'une solution plus rapide pour assurer non seulement la continuité de l"enseignement, mais aussi pour servir de plateforme pour la transformation éducative à long terme. Elle a engagé le partenaire d'Intel Career Launcher et a très vite été formé avec Intel et Amazon Web Services (AWS). Ils ont travaillé avec des éducateurs pour adapter aspiration ai, le portail d'apprentissage basé sur AWS de Career Launcher, pour répondre aux besoins des écoles de New Delhi. En deux semaines, l'essai était lancé avec succès, et Project Aspiration 2020 avait vu le jour. En deux mois, il fut étendu pour servir plus de 160 000 étudiants avec des outils d'apprentissage très puissants et le potentiel de pouvoir en aider de très nombreux autres.

Il est formidable de collaborer avec des géants technologiques tels qu'Intel et AWS pour maintenir l'éducation ininterrompue en cette période de crise. Nous espérons porter ce partenariat à une centaine de projets de cette envergure sur le plan mondial, et être considérés comme des fers de lance de cette philosophie « faire le bien et bien le faire » selon Satya Narayanan R, chairman, CL Educate.

Répondre à l'urgent besoin de continuer l'enseignement

En mars 2020, la pandémie de COVID-19 a frappé l'Inde et a conduit à un confinement national qui a fermé toutes les écoles gouvernementales. Sans grand avertissement, des centaines de milliers d'élèves du NCT de Delhi se sont retrouvés sans école. La Direction de l'éducation de NCT Delhi devait intervenir rapidement pour mettre fin à l'interruption des cours. De plus, elle voulait lancer une solution qui aiderait à transformer l'éducation à Delhi et dans le pays entier.

Avec un degré relativement élevé d'accès à l'internet haut débit par rapport à d'autres régions de l'Inde, la ville de Delhi était la candidate idéale pour évaluer l'apprentissage en ligne pour les écoles publiques, mais il était difficile de trouver le temps pour développer et disséminer une telle solution. Les membres du gouvernement en charge de l'éducation ont contacté Career Launcher, un partenaire informatique d'Intel pour lancer une solution d'apprentissage à distance qui pourrait évoluer rapidement afin de servir aux étudiants pendant de nombreuses années à venir. Pour rapidement acquérir les ressources nécessaires, Career Launcher sollicita l'aide d'Intel et Amazon Web Services (AWS), et ce fut la naissance de l'initiative connue sous le nom de Project Aspiration.

Avec des bureaux répartis dans le monde entier, Career Launcher s'associe aux établissements d'enseignement et emploie des ressources de l'IAO pour fournir un apprentissage à distance solide grâce à son portail en ligne, aspiration.ai. Cependant, cette plateforme avait été conçue pour répondre aux besoins d'adultes cherchant une éducation continue. Elle nécessitait des modifications pour répondre aux objectifs et aux modes d'apprentissage des élèves du secondaire. De plus, l'élargissement du public existant d'aspiration.ai, qui compte environ 140 000 apprenants, pour créer des salles de classe virtuelles destinées au groupe cible des élèves de la maternelle jusqu'au secondaire a augmenté de 60 % le nombre d'utilisateurs actifs quotidiens. Il s'agissait d'un changement d'échelle monumental et il fallait faire vite.

AWS est ravi d'avoir travaillé en étroite collaboration avec Career Launcher et Intel pour construire la plateforme d'apprentissage aspiration.ai, axée sur l'apprentissage, le plaisir et le mentorat à grande échelle. Nous sommes heureux de participer à cet effort pour permettre une éducation continue aux élèves des écoles publiques de Delhi. », Rahul président, secteur public, Inde et Asie du Sud, Amazon Internet Services Pvt. Ltd.

Collaboration en pleine évolution, Plateforme d'évolutivité rapide

Intel et AWS ont réalisé l'impact que le projet Aspiration 2020 pourrait avoir et ont rapidement créé une équipe agile pour faciliter la mise en œuvre. Les deux entreprises ont financé un essai et ont travaillé avec Career Launcher pour configurer une solution qui surmontait leurs défis et répondait à leurs besoins. L'équipe AWS a travaillé en étroite collaboration avec Career Launcher pour créer un Amazon Virtual Private Cloud (Amazon. VPC) flexible et sécurisé. Cette solution a rassemblé le parfait mélange de ressources pour établir le portail Web, fournir le contenu d'apprentissage et gérer la base de données. Une semaine après le lancement du projet Aspiration 2020, la solution révisée a été opérationnelle.

Plusieurs considérations ont affecté la configuration, le coût en tout premier. Le système éducatif public, sous pression financière en raison de la pandémie, avait besoin d'une solution rentable. Les instances Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) C4, équipées de processeurs Intel® Xeon®, ont contribué à maintenir les coûts bas tout en fournissant les ressources de calcul d'évolutivité nécessaires aux fonctionnalités avancées et une expérience sensible. Amazon EC2 R4, également doté de processeurs Intel® Xeon, leur a donné la capacité de mémoire nécessaire aux fonctions de couche de données, comme l'analytique prédictive basée sur l'apprentissage machine sur les bases de données MongoDB et Oracle.

Relever les défis du contenu

Le défi suivant était la livraison du contenu. Career Launcher avait auparavant diffusé les vidéos depuis son studio. Le confinement a mis fin à cette possibilité. Ils avaient besoin d'un réseau de diffusion de contenu (CDN) qui pourrait prendre en charge la diffusion en direct de 30 à 40 cours vidéo par jour, chacun pouvant durer jusqu'à trois heures et avoir jusqu'à 7 500 utilisateurs connectés simultanément. La solution devait être à faible latence pour donner aux élèves et aux enseignants la possibilité d'interagir de manière significative. Amazon Cloud a fourni un CDN rapide et sécurisé, qui peut ajouter ou supprimer des ressources en réponse aux changements de la demande. La vidéo en direct des cours est codée et compressée en temps réel avec AWS Elemental MediaLive. Ce service travaille en collaboration avec AWS Elemental MediaPackage pour préparer des vidéos destinées à plusieurs types d'écrans sur Internet. MediaPackage permet également aux étudiants d'accéder à des fonctionnalités de type DVR, telles que les capacités de faire pause et de revenir en arrière. Elle sort ensuite sur Amazon Cloud Front pour l'utilisateur final via le portail.

Un autre élément qui nous préoccupait relativement à la diffusion du contenu a été l'accès aux étudiants ne disposant pas d'un accès Internet à haut débit fiable, nécessaire pour les cours diffusés en direct. Career Launcher a développé un pipeline vidéo séparé basé sur AWS pour filmer des cours et les télécharger sur Amazon Simple Storage Service (Amazon S3). Une fois sur place, une fonction Lambda AWS envoie la vidéo à Amazon Elastic Transcoder, qui la convertit en plusieurs formats, y compris ceux adaptés aux appareils de lecture à faible bande passante et à faible résolution. Offrir un contenu d'apprentissage synchrone et asynchrone dans de nombreux formats permet aux étudiants de consommer du contenu d'apprentissage en fonction de leurs ressources disponibles. Cette bibliothèque de vidéo archivistique a désormais dépassé 7 000 cours disponibles chaque fois qu'un étudiant en a besoin.

Architecture solution AWS du Projet aspiration 2020.

Stimuler le succès grâce à l'analytique

En plus d'offrir des cours permettant un lien virtuel en face à face entre l'enseignant et l'élève, les fonctions avancées de l'AWS permettent des analyses qui améliorent le programme et les résultats des élèves. Ils peuvent suivre les indicateurs clés de réussite et d'engagement des élèves afin de s'assurer que les besoins de chacun sont pris en compte. Career Launcher utilise également l'apprentissage machine pour extraire des enseignements qui peuvent prévoir les performances des étudiants. En analysant les résultats des étudiants aux simulations d'examen, la plateforme peut prévoir les notes qu'ils obtiendront aux examens publics très stressants qui auront un impact sur leur avenir. Career Launcher peut analyser les performances d'un étudiant et proposer un parcours universitaire qui répond le mieux à ses besoins. Ces analyses prédictives aident également les éducateurs faisant partie de l'équipe chargée du contenu. Ils peuvent prévoir si les étudiants pourront répondre à certaines questions lorsqu'ils rédigent les examens.

Les analyses sont également utilisées pour évaluer les performances du programme entre les parties prenantes. En utilisant des cartes Metabase et Mongo, qui sont intégrées dans leur Amazon VPC, Career Launcher fournit des mesures aux administrateurs, aux responsables gouvernementaux et aux éducateurs. Cela permet à la coalition de partenaires éducatifs et techniques d'évaluer ce qui fonctionne et ce qui n'existe pas. Ils peuvent partager ces visualisations de données entre leurs organisations afin de s'assurer que les meilleures connaissances sont mises en lumière. De cette façon, le service peut être développé pour continuer à offrir aux étudiants l'une des meilleures expériences d'apprentissage possible.

À l'avenir, Career Launcher envisage de passer aux instances Amazon EC2 C5 et R5 pour bénéficier des avantages des processeurs Intel® Xeon® Scalable de 2ᵉ génération. Ceci améliorerait considérablement les performances de leurs algorithmes d'apprentissage machine grâce à l'accélération de l'intelligence artificielle (IA) intégrée, telles qu’Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512).

Une plateforme puissante pour l'apprentissage

Le pouvoir évolutif d’AWS a permis à Career Launcher d'offrir des caractéristiques interactives spéciales pour permettre aux étudiants de continuer à étudier en dépit du contexte tendu. Les enseignants ont désormais de nouveaux outils pour promouvoir l'apprentissage et rendre l'apprentissage plus engageant et amusant. Ils peuvent créer des jeux éducatifs pour rendre le contenu amusant et garder les étudiants motivés pendant cette période difficile. Les enseignants peuvent aussi créer des quizz pour faire comprendre le sujet et intégrer une plus grande variété de supports multimédias dans leurs leçons. Ils sont désormais en mesure de montrer des clips vidéo pour rendre les leçons d'histoire réelles et pertinentes et de lancer des animations dans les cours de biologie, facilitant l'exploration de sujets complexes.

Le project Aspiration 2020 permet aux enseignants de s'engager avec les étudiants. Pour les classes très nombreuses, une équipe d'enseignants aide l'instructeur principal en interagissant via une conversation instantanée avec les étudiants pour les aider à répondre à leurs questions. Les étudiants se sont également inspirés du format pour participer sous de nouvelles formes. Les enseignants témoignent du fait que les étudiants habituellement peu loquaces en classe sont actifs et engagés dans le débat. Lokesh Jha a commenté l'expérience : « Les cours sont devenus plus intéressants avec les cartes graphiques et les animations. Et il y a des quizz à profusion. Nous attendons tous d'être choisi par le professeur pour répondre à une question. » Jyotsna Davar, professeur de comptabilité et de commerce, a lui noté : « Tous mes élèves apprécient énormément ces cours. Ils les attendent avec impatience. »

La plateforme permet également aux écoles de proposer un mentorat et une orientation professionnelle aux élèves et aux parents. Cela permet aux professeurs d'améliorer la qualité de leur enseignement en faisant participer les parents tout en fournissant des ressources utiles aux familles.

Solution d'analytique de gestion des données.

Formation, intégration et lancement rapides

Répondre aux besoins des étudiants nécessitaient plus que les ressources de calcul et un portail puissant. Cela a également permis de former et d'impliquer des centaines d'enseignants et de mettre en place un système de création et de gestion des cours. La mise en œuvre du projet Aspiration 2020 a commencé par un programme d'intégration rapide pour les éducateurs. Career Launcher a travaillé avec le département de l'éducation pour identifier un groupe d'enseignants de grande qualité qui menaient la transition vers l'apprentissage en ligne. À partir de ce groupe initial de 300 enseignants, 60 ont été sélectionnés pour être les instructeurs principaux des cours clés. En une semaine, ce groupe sélectionné a été certifié pour commencer les cours avec des milliers de participants en direct.

Tous ceux qui ont participé à l'intégration en ont également bénéficié. Ils n'ont pas seulement été formés à gérer les cours aspiration.ai, ils ont également reçu un cours sur l'éducation en ligne. Plusieurs de ces enseignants sont venus au programme avec des compétences et des expériences informatiques très limitées. Au cours de la formation, ils ont appris à tirer profit des ressources multimédias et à conserver l'intérêt des enfants.

Plus qu'une solution : une transformation

Lancé auprès de 55 écoles et de 1 500 élèves, le programme sert aujourd'hui à plus de 165 000 élèves avec un taux d'engagement extrêmement élevé : 90 % des élèves inscrits sont régulièrement actifs. Avec des demandes de participation au programme arrivant de tout le pays, il est prévu que le projet se développe pour atteindre environ un million d'élèves dans le mois à venir.

Mais l'objectif du programme Career Launcher s'étend bien au-delà de la crise du COVID-19. Le développement rapide que Career Launcher, Intel et AWS ont réalisé incite les responsables gouvernementaux à penser différemment en matière d'éducation. Ils estime que ce programme a le potentiel d'avoir un impact durable sur la vie des étudiants et d'aider à mener une transformation du système éducatif dans l'ensemble du pays, permettant à plus d'enfants d'accéder à la meilleure expérience d'apprentissage possible.

La plateforme a également permis au ministère de l'Éducation d'augmenter le niveau de l'éducation. Les ressources AWS Cloud ont permis d'offrir une éducation avec une empreinte plus petite et plus nette. Le système éducatif public est l'un des plus gros morceaux du budget gouvernemental. Les ministres sont très optimistes quant au potentiel du projet Aspiration 2020 de rendre leurs dépenses beaucoup plus efficaces en réduisant le besoin de dépenses en capital et d'infrastructures physiques, tout en améliorant la qualité de l'éducation que les étudiants reçoivent.

Évolutif et puissant : Intel dans AWS

L'architecture Intel® est au cœur des instances de Cloud Computing Amazon EC2 offrant une grande protection des données, un traitement rapide de gros volumes de données et une flexibilité de service sans avoir à faire un impact sur les performances. Les caractéristiques des processeurs Intel® :

  • Intel Advanced Vector Extension 512 (Intel AVX-512), qui offre des performances d'application accélérées jusqu'à 2 fois supérieures aux technologies de génération précédente 1, permettant une amélioration de la vitesse des charges de travail des applications de données.
  • Intel® Trusted Execution Technology (Intel® TXT), qui reste la technologie d'Intel établissant des plateformes plus sécurisés L'activation One-Touch offre un niveau de protection supplémentaire pour les besoins géographiques tels que les règlements régionaux et les règlements régionaux spécifiques pour la souveraineté des données.
  • Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) offre une accélération intégrée de l'IA, avec jusqu'à 14 fois plus d'inférence 2 les performances de classification des images dans les processeurs Intel® Xeon Scalable de 2ᵉ génération par rapport aux processeurs concurrents.
  • La technologie Intel® Turbo Boost 2.0 accélère les performances des processeurs et des graphiques pour les charges de pointe, permettant automatiquement aux cœurs de processeur de marcher plus vite que la fréquence de fonctionnement nominale s'ils fonctionnent en dessous des limites de puissance, de courant et de température spécifiées.
  • Les nouvelles instructions (Intel® AES-NI) s'améliorent avec l'algorithme AES (Advanced Encryption Standard) original pour assurer une protection des données plus rapide et une meilleure sécurité. Toutes les instances Amazon EC2 de la génération actuelle prennent en charge cette fonction de processeur.

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Infos sur le produit et ses performances

1FSI Kernels - Intel : configuration du processeur Intel® Xeon® Platinum 8268 avec plateforme Intel® Xeon® Platinum 8268 avec 2 sockets (2,9 GHz, 24 cœur), 12×16 Go DDR4-2933, 1 SSD, BIOS : SE5C620.86B.02.01.008.031920191559 ; Microcode : 0×5001C, Red Hat Enterprise Linux* 7.7, kernel 3.10.0-1062.1.1. FSI Kernels v2.0 : Geomean (3 charges de travail : Binomial Options, Black Scholes, Monte Carlo), AVX2_256 build, Intel® Compiler 2019u5, Intel® Math* Kernel Library (Intel® MKL (Intel® Optane™ 2019u5), BIOS : Binomial (HT ON, Turbo ON, SNC OFF, 2 threads/cœurs), Black Black (HT OFF, Turbo ON, SNC OFF, 1 thread/cœur), Monte Carlo (HT ON, Turbo ON, SNC OFF, 2 threads/cœurs). Testé par Intel à partir du 11/1/2019, w/AVX-512 : configuration du processeur Intel® Xeon® Platinum 8268 : Plateforme Intel® « Wolf Pass » avec processeurs Intel® Xeon® Platinum 8268 à 2 sockets (2.9 GHz, 24 cœurs), 12×16 Go DDR4-2933, 1 SSD, BIOS : SE5C620.8 6B.02.01.008.0319201559 ; Microcode : 0×5001c, Red Hat Enterprise Linux* 7.7, kernel 3.10.0-1062.1.1. FSI Kernels v2.0 : Geomean (3 charges de travail : Binomial Options, Black Scholes, Monte Carlo), AVX2_512 build, Intel® Compiler 2019u5, Intel® Math* Kernel Library (Intel® MKL (Intel® Optane™ 2019u5), BIOS BIOS : Binomial (HT ON, Turbo ON, SNC OFF, 2 threads/cœurs), Black Black (HT OFF, Turbo ON, SNC OFF, 1 thread/cœur), Monte Carlo (HT ON, Turbo ON, SNC OFF, 2 threads/cœurs). Testé par Intel à partir du 11/1/2019
2Up des performances IA avec Intel® DL Boost par rapport au processeur Intel® Xeon® Platinum 8180 (juillet 2017). Testé par Intel en date du 20/02/2019. Processeur Intel® Xeon® Platinum 8280 2 sockets, 28 cœurs, technologies HT et Turbo activées, 384 Go de mémoire totale (12 emplacements / 32 Go / 2 933 MHz), BIOS : SE5C620.86B.0D.01.0271.120720180605 (ucode : 0×200004d), Ubuntu 18.04.1 LTS, noyau 4.15.0-45-generic, 1 unité de stockage SSD sda INTEL SSDSC2BA80 745,2 Go, une unité de stockage SSD nvme1n1 INTEL SSDPE2KX040T7 3,7 To, structure de deep learning : optimisation Intel® pour Caffe* version : 1.1.3 (hachage de validation : 7010334f159da247db3fe3a9d96a3116ca06b09a), version 18.0.1 ICC, MKL DNN version : v0.17 (hachage de validation : 830a10059a018cd2634d94195140cf2d8790a75a), modèle https://github.com/intel/caffe/blob/master/models/intel_optimized_models/int8/resnet50_int8_full_conv.prototxt, BS =64, DummyData, 4 instances/2 sockets, type de données : INT8 ; comparé au test réalisé par Intel le 11 juillet 2017 : processeur Intel® Xeon® Platinum 8180 2 sockets de 2,50 GHz (28 cœurs), technologies HT et Turbo désactivées, mode d'échelonnage réglé sur « performance » via le pilote intel_pstate, RAM ECC DDR4-2666 384 Go. CentOS Linux version 7.3.1611 (Core), noyau Linux 3.10.0-514.10.2.el7.x86_64. SSD Intel® DC série S3700 (800 Go, 2,5 en SATA 6 Go/s, 25 nm, MLC).