摘要:随着中≡国信息技术飞速的发展,云计算、AI、5G等创新技术被更多地运用到教育手段变革、教育资源共享之中。阿里云提出的“飞天加速计划”也在后疫情时代,通过云力量帮助中国高校培养新一批创新人才。
五子棋是一种典型的两人对弈的纯策略型棋类游戏。在线五子棋游戏大厅内,一位网友正目不转睛盯住屏幕,专心迎战对方的每←一步。屏幕》那一端的对手不容小觑,速度和策略都透露出成熟和老道。如果他知道,对面这位用户并不是一个真实的人,而AI五子棋,是否有信心一举获胜呢?
事实上,这个AI五子棋是复旦大学微电子学院研究生课堂的♂学习成果。把五子棋算法做成一个软硬件协同方案挂在阿里平头哥无剑SoC平台,打◥造成一个五子棋“机器人”。
“这位同学通过我们的课程接触了阿里无剑SoC平台半ζ 年左右,便萌生出要做一款AI五子棋的想法。接下来的实现过程非常快且比想象中顺利,从想法到落地用了一个多月的时间就做了出来。最终完成的这个机器本身会下五子棋,可以接到电脑上进※行对弈,也可以接到网上和游戏⊙玩家进行对战。” 复旦大学韩军老师如是说。
自2006年留校任教以来,韩军教授了十余年《计算机体系∮结构》等课程,也是《嵌入式处理器〖与芯片系统设计》课程主要设计者。
2020年底,国家批准设立了集成电路科学与工程一级学科,同时推出产教融合的政策,指引全国高校通过创新方式培养集成电路产业所需要的创新人才。
韩军借助阿里平头哥RISC-V开源架构,正式在基础理论环节基于RISC-V 指令集讲授体系结构与∏处理器设计原理,开启了产教融ㄨ合促进教学改革的第一课。
01 复旦︽教改探索产教融合新模式 为集成电路产业储备人才
和ARM技术体系同源的RISC-V十年前诞生在加州大学伯克莱分校的校园里,不同于ARM架构的收费授权模式和X86架构的封闭模式,RISC-V采用了开源模式。凭借其技术优势和开源的商业模式,RISC-V在十年内♂甚至有可能成为CPU技术的主流方向。
中国工程院院士倪光南也曾呼吁「行业积极拥抱RISC-V开源芯片新◤潮流,充分利用开源模式,协同世界开发者共同推进开源RISC-V的发展。他强调,我国可适当聚焦RISC-V架构发展芯片产业,抓住快速发展中国芯片产业的机遇,将芯片业发展主动权牢牢掌握在自己手中。长三角是我国重要的㊣ 芯片产业带,聚集了很多芯片设计企业,其中,就包括阿里的平头哥。
“我们的初△衷是要紧跟产业前沿ぷ,为产业急▆需的CPU、SoC设计这方面建设高水平的课程、教材体系,助力产业人才的储备,促进产业能更快更高水平的发展。”韩军说。
“作为行业龙头,阿里可以有效牵引高校的研究和教学,阿里有很多开源项目,例如开源玄铁,对产学合作协同育人非常大的帮〓助。同时,阿里云平台和系统等网络资〗源,对教学╲环境的改善、教学手段的提升都有很大的帮助。”韩军进一步分享№。
02 赋能高校课程改革 阿里云将实践资源带进课堂
传统的计︾算机体系结构、CPU设计等课程中理论多一些,而实践和实验相对比较少。随着阿里平头哥开源了玄铁系列的处理器〓以及无剑的SoC平台,高校课堂终于迎来了这些非常好的教学资源。
“有了平头哥,我们终于有机会把课堂中所欠缺【的实验和实践这部分＠ 建设起来,学生就可以№真正做到理论联系实际,这对他们知识体系的掌握非常有帮助。”韩军一语中的在阿里平头哥无剑SoC平台搭建的基础环境上,开发者可自定义各种功能和方案,上手很快。当教师快速教会学生如何搭建SoC平台后,学生可以自由发挥想象力,开启软硬件◇协同设计、挂载IP,以及面向■应用去实现自主开发。
回到本文开篇的卐AI五子棋的故事,这位同学基于以前接触过的五子棋的一些↑算法,进一步把它做成一个硬件,变成一个IP并挂在无剑平台上,从而让它变成一个智能机器,最终实现了像真人一样下五子棋的功能。因此,结合了个人的经历和知识结构,加上阿里提供的技术环境,就有了五子棋这个项※目的最终落地。
“我觉得平头哥提供无剑这个平台,对我们有着很卐重要的意义。因为如果︻没有提供这个平台基础,基本部分没有提供,往上的创新是很难的。此外,学生通过动手实践,确实可以掌握通过无剑平台的学习,硬件IP的集成和控制方式,以及SoC的软硬件协同的工作方式。”韩军表示。
课程效果和学生反馈让他充满信心。“和传统的看书、做作业、上课※考试相比,我们增加了实践和实验的过程。在有具体的卐实操之后,学生的课程参与度提高了,学习兴◥趣也提升了。此外,实践之后会产生新的问题,因此跟老师交互增多,引发进一步深入研究。此外,更有的同学把这个经验带到创新创业大赛和竞赛中去,带着新的思路和想法去施展拳脚。”
03 学生从Ψ 平台学习者到平台贡献者 教师从单一教学到教师间的齐头并进
韩军介绍,原本校内的教学是由老师根据自己能找到的资源去覆盖为数不多⊙的学生。一方面,需要老师自己想办法去配置;另一方面,课程的标准化和通用水平是较低的。后来通过在云上部署,课程实现了很大程度的标准化,资源的配置过程也更为方便。
课程的覆盖面也从单个学校、单个班级的教学,到跨地区、跨领域的产业人才培养。“从长三角到全国①高校,甚至是行业学习这▲方面的工程师都可以⊙去运用,所以平台的建设是非常重要的。正好阿里有云的资源,那么我们就一起来建ㄨ设,把我们开发的一些实验都部署上去,这样阿里的工程师和我们的研究生都一起进行交互和优化。”韩军进一步补充道。
在对玄铁C910仿真的SMART平台的运用上,复旦的研究生和阿里云工程∞师一起,首先在云平台上把SMART仿真环境搭建起来,然后会进一步♀设计一些实验、典型的程◥序和案例。比如,将人工智能程序在SMART平台上跑出来,并根据实验结果进行进一步分析。这样,就形成了一个鲜活的教学案例,让学生亲自全程跑完这个实验,对这个体系结构的知识自然就有了一个非常具体的展示,并针对原本抽象的知识点和技能获得了▓可视化和具象的了解。
“总体而言,SMART依靠阿里平头哥提供的【基础,我们才能在上面做实验、开发一些案例,并在云↓上部署,整个形成良性循环。”韩军对该平台的重要性给予了充分的肯定。
创新人才的培养,人才出口和人才发展是重要的检验标准。一直以来,因为产和学之间的脱节,学生进入企业之后需要以新人身份历经较长周期○的培训才能够上岗,对个人职业发展不是很有利,业内〗将这种现象称作“两张皮”现象。
而≡加入阿里云“飞天加速计划”后,韩军的学生们临近毕业就变得非常抢手,也有的直接就去了阿里平头哥,入职就可以直接开展工作,不需要专门进行入门培训。韩军介绍,大多数同学都可以顺利入职互联网和芯片产业头部公司,并快速成为业务骨干。
韩军所在的微电子学院也¤成功申报复旦大学和上海市教学∮成果奖,据悉,《嵌入式处理器与芯片系统设计》这门具有产教融合特色的课程是其中⌒ 的重要模块之一,发挥了关键支撑作用。借助阿里云“飞天加速计划”的契机,本次复旦大学与阿里产教融合实践顺利开花结果。
关于“飞天加速计划”:
“飞天加速计划”是阿里云2020年推出的项目,通过为全国高校师生、开发者提◢供免费ECS算力资源,以加速云计算的校园普及,助力培养数字新基建人才。“飞天加速计划”自发布以来,已累计输出6.4亿小时免费ECS算力,2200所高校十万余名师生因此认识了云计算,并且借助云的力量便捷地使用计算资源开发ㄨ自己的应用,搭建“小而美”的云上世界,同☆时成就自我。
2021年,阿里云持续加码,推出“飞天加速计划2.0”,致力于在3年内提供〗价值15亿元的资源扶持,助力开发者应用创新,助力开发者全生命周期成长,培育数字时代的创新人才。https://developer.aliyun.com/plan/articles
