GPU 運算101:大學教育工作者將 NVIDIA 教學套件用於課堂之上的原因

作者 Ahana Dave

除了講座、作業、實驗室練習這些大學課程裡常見的元素,大學教育工作者還開始紛紛採用 NVIDIA Teaching Kits(教學套件)這項新的工具。

各地的大學教育工作者開始利用這些工具套件,其中包括可下載的教材和線上課程,為深度學習、加速運算與機器人等領域奠定了基礎,加深對這些領域的理解及建立實作知識。

NVIDIA 旗下的人工智慧、加速運算與資料科學的實作訓練計畫 NVIDIA 深度學習學院提供這些教學套件,旨在幫助技術人員解決各式難題。

NVIDIA 與大學教育工作者共同開發的 NVIDIA 教學套件,當中的講座幻燈片、影片、實作實驗、線上 DLI 證書課程、電子書及 GPU 雲端資源等內容用以搭配與提升大學課程。

加州大學河濱分校的加速運算課程

加州大學河濱分校電機與電腦工程系助理教授 Daniel Wong,將加速運算教學套件用於針對研究所及大學部的學生,開發兩門以 GPU 為中心的「GPU Computing and Programming」電腦科學課程。

「教學工具套件以一種十分結構化的方式來教授 GPU 程式設計設程,特別是有考慮到我們的學生來自四面八方,有著各種背景。」Wong 說。

Wong 針對大學生開設的課程為期十週,招收了約三十餘名學生,目前正在進行第二次招生。Wong 說此教學套件是教授 CUDA 基礎知識的核心,教學內容包括 CUDA 執行緒模型、平行模式、通用最佳化及其它重要的平行程式設計原語。

「學生們知道我們提供最新、最先進的教材,對內容充滿信心,也非常興奮和期待。」他說。

此課程有一項期末功課,學生要對自己選擇的應用程式運用加速運算技術,像是 cuDNN、TensorFlow、Keras 裡卷積神經網路(CNN)的執行與效能比較;NVIDIA Jetson 機板上的臉部辨識、流體力學與視覺化。Wong 的多名大學部學生還將繼續從事 GPU 相關的研究活動。

埃朗根醫學大學的深度學習課程

在德國埃朗根醫學大學的神經病理學研究所裡,一支深度學習形態學研究小組將深度學習演算法用於解決組織病理學腦瘤的各種問題。

這所大學的醫學系學生幾乎沒有電腦科學相關背景,首席研究員 Samir Jabari 把 NVIDIA 教學套件,當成他每隔幾週電腦視覺領域的部分授課內容。

此教學工作套件運用卷積神經網路講座幻燈片和實驗室作業,協助學生深入認識電腦視覺領域,以及在組織病理學方面遇到的具體挑戰。

喬治亞州立大學的機器人課程

喬治亞州立大學電腦科學系在2018年春季學期首度推出的「Introduction to Robotics」課程中,使用機器人教學套件。

該課程將兩到三名學生分為一組,使用工具套件學習基本的感應器互動及路徑規畫實驗。學生們期末時在該系每半年舉行一次的海報和演示日活動中,對來賓展示了學習成果。

這個課程相當熱門,首次推出時有32名學生報名。在接下來的秋季學期裡已有60人申請報名,幾乎是可容納報名人數的兩倍。

喬治亞州立大學的師生們除了在課堂上使用 NVIDIA 教學套件,也用它在社區中促進環境感知及網路安全等跨學科領域的計畫。

喬治亞州立大學電腦科學系助理教授 Ashwin Ashok 說:「我們系上剛開始接觸這類在課堂中以硬體工具套件為基礎的教學內容,這些工具套件的確為喬治亞州立大學在課程及研究方面的潛在應用,產生出莫大的吸引力。」

觀看實際應用教學工具套件的情況

德拉瓦大學的助理教授 Sunita Chandrasekaran 表示該校使用 NVIDIA 教學套件對大學部學生進行訓練。訓練課程結束時,學生們要寫出一連串得持續運行十四個小時的程式碼,並且在 NVIDIA Volta GPU 加速器上使用 OpenACC 最佳化其效能及運行兩分鐘。

巴西里約熱內盧弗魯米嫩塞聯邦大學(Universidad Federal Fluminense)助理教授 Cristina Nader Vasconcelos 表示,NVIDIA 教學套件有助於確保她的課程能走在產業研究的最尖端。

請在以下影片觀看他們的故事。