DSAI數(shù)據(jù)科學與人工智能實驗室平臺

• 使用基于ArmV8架構的NEON／FPU技術，提高自然語言處理和人工智能算法效率。
• 基于虛擬化技術的云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能專業(yè)實驗室（DSAI系統(tǒng)）在異構計算機上的適配，尤其是目前在基于鯤鵬920處理器的黃河服務器上順利運行
• 解決方案目前內置豐富的信創(chuàng)方向的課程資源，課程包含但不限于麒麟操作系統(tǒng)教程、‘國產’數(shù)據(jù)庫原理及應用、HCNA網絡技術等，同時為院校提供信創(chuàng)人才培養(yǎng)服務。

【學院背景】

南陽理工學院軟件學院是河南省教育廳2004年批準試辦的“示范性軟件職業(yè)技術學院”之一。2011年軟件工程專業(yè)列入國家教育部第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)名單，2013年，軟件工程專業(yè)列入國家教育部“專業(yè)綜合改革試點”，同年與美國賓州東易斯特拉斯堡大學聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生。

【項目需求】

2014-2018年南陽理工成功申請了“云計算”專業(yè)、“數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術”專業(yè)、“智能軟件開發(fā)”專業(yè)方向，但是優(yōu)秀的師資隊伍和課程體系也不容易建成：作為交叉型學科，大數(shù)據(jù)的相關課程涉及數(shù)學、統(tǒng)計和計算機等學科知識；人工智能的相關課程則涉及數(shù)學、算法、計算機技術、問題領域等學科知識，同時南陽理工在大數(shù)據(jù)和人工智能專業(yè)方面的實驗室建設也比較落后，沒有合適的實踐教學平臺來有效的支撐課程的實施。 

【解決方案】

北京奇觀技術推出的大數(shù)據(jù)人工智能（DSAI）實驗室是一套集成了完整云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等課程資源的實踐教學系統(tǒng)平臺，針對當前云計算大數(shù)據(jù)、人工智能等專業(yè)實驗室建設的痛點，采用Docker容器化技術一站式提供性能可靠、環(huán)境完整、界面交互良好的實驗和案例操作環(huán)境，容器內置了所有實驗和案例的軟件開發(fā)包和項目源碼，配套詳細的實驗指導說明書，DSAI實驗室以理論+實踐、平臺+資源的全新模式為教師和學生提供立體化、全周期的實踐教學環(huán)節(jié)的支撐和輔助。

DSAI實驗室以理論+實踐、平臺+資源的全新模式為教師和學生提供立體化、全周期的實踐教學環(huán)節(jié)的支撐和輔助。面向大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等專業(yè)一鍵部署相關實驗和案例的環(huán)境和資源池。累計實驗案例1500+，課程課件600+，實驗文檔650+，行業(yè)數(shù)據(jù)50PB+，邊看邊做，并提供可視化的教學監(jiān)控和教學分析，保證實踐教學環(huán)節(jié)的效果。

DSAI實驗室系統(tǒng)高度符合南陽理工軟件學院的教學場景，受到了院校領導以及授課教師的一致好評。

一、學校概況

北京電子科技職業(yè)學院辦學歷史可追溯到1958年成立的北京郵電工業(yè)學校。1999年，北京輕工職業(yè)技術學院成立，2004年與北京郵電工業(yè)學校合并更為現(xiàn)名。2007年3月，經北京市政府批準，北京市儀器儀表工業(yè)學校、北京二輕工業(yè)學校、北京市機械工業(yè)學校、北京市汽車工業(yè)學校與北京電子科技職業(yè)學院合并，建立新的北京電子科技職業(yè)學院。2015年8月，學校整體搬遷至亦莊校區(qū)，是北京經濟技術開發(fā)區(qū)內唯一的高校。

學校主要辦學指標和綜合辦學實力處于國內同類院校前列。學校是全國百所高職示范校之一，國家高等職業(yè)教育綜合改革試驗區(qū)建設單位，全國首批百所現(xiàn)代學徒制的試點院校之一。2015年，率先啟動北京市高端技術技能人才貫通培養(yǎng)改革試驗。2018年，以第一名的成績進入北京市特色高水平職業(yè)院校建設行列。2018年、2019年連續(xù)被教育部評為全國職業(yè)院校實習管理50強、教學管理50強、學生管理50強，為同時榮膺三項50強的全國7所高職之一。2019年，進入教育部中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設計劃項目（“雙高”）全國A類院校。

二、建設目標

建設以云計算大數(shù)據(jù)技術為基礎的信息技術產業(yè)學院，能夠滿足計算機專業(yè)及非計算機專業(yè)學生對新一代信息技術產業(yè)的認識和了解，通過云計算和大數(shù)據(jù)平臺的展示案例或者實驗，方便學生在案例中了解當前的信息技術相關行業(yè)對云計算和大數(shù)據(jù)技術的使用方式及使用場景。以便于學生更好的了解和學習大數(shù)據(jù)云計算技術應用。建設信息技術產業(yè)學院可以實現(xiàn)“以終為始”的教學模式，使計算機應用專業(yè)教學更加符合未來信息產業(yè)的快速發(fā)展。

信息技術產業(yè)學院與企業(yè)的工作生產場景相同，包括硬件設施、企業(yè)云計算與大數(shù)據(jù)項目案例展示，用于學生實踐的云計算大數(shù)據(jù)技術的各種軟件、工具課程與實訓課件，學院引進企業(yè)工程師、行業(yè)專家對學生進行培訓和項目指導，對本專業(yè)的師資進行雙師型培訓。產業(yè)學院一方面實現(xiàn)學生的高質量就業(yè)，另一方面對優(yōu)秀學生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。

【項目背景】

玉溪師范學院（Yuxi Normal University）位于云南省玉溪市，是一所以師范專業(yè)為基礎，經濟學、法學、教育學、文學、理學、工學、農學、管理學、藝術學等多學科共同發(fā)展的省屬全日制綜合性普通本科高等院校。為切實推進學校建設一流地方應用型大學，進一步服務玉溪“5577”發(fā)展戰(zhàn)略和五大產業(yè)，加強網絡安全技術人才培養(yǎng)，2019年玉溪市網信辦、玉溪市旅游文化體育投資有限公司等與學校共建玉溪師范學院網絡安全學院。

目前學院圍繞網絡空間安全專業(yè)整合云計算、大數(shù)據(jù)技術方向建設優(yōu)勢專業(yè)群，但針對開設的云計算和大數(shù)據(jù)專業(yè)方向缺乏專業(yè)實驗室和課程體系等內容。

【解決方案】

針對學院目前的上機實驗困境，北京奇觀技術提供了一套云計算、大數(shù)據(jù)專業(yè)實驗室系統(tǒng)，在三個新建教室部署云計算大數(shù)據(jù)專業(yè)實驗室系統(tǒng)，以Docker容器技術虛擬出足夠的實驗集群，可供大量學生同時擁有多套集群進行實驗，而每個學生的實驗環(huán)境不僅相互隔離，方便有效地完成實驗，而且實驗彼此不干擾，即使某個實驗環(huán)境被破壞，對其他人也沒有影響，一鍵重置就可以擁有一套新集群，大幅度節(jié)省了硬件和人員管理的投入成本，充分滿足150名學生上課使用。內嵌實驗實訓平臺，包括云計算、大數(shù)據(jù)相關的6門課程教學資源以及綜合案例庫。通過闖關進階的實驗過程，讓學生從零基礎開始學習，進而高效掌握。同時提供的云計算課程資源和大數(shù)據(jù)課程資源，并且加上教材的輔助，實現(xiàn)實踐和理論相結合，讓學生更快的掌握所學的技能。

一、學院背景 
理學院（School  Of  Applied   Science）是北京信息科技大學二級學院之一，設有信息與計算科學系、應用統(tǒng)計學系、電子信息科學與技術系、數(shù)學教學部和物理教學部五個教學單位；擁有北京市重點實驗室——傳感技術研究中心（傳感器實驗室）和應用數(shù)學研究所、數(shù)學物理研究所兩個校級研究機構。  

學院擁有信息與計算科學、應用統(tǒng)計學、電子信息科學與技術三個本科專業(yè)。在校本科生560余人。

二、項目概述
北京奇觀技術的云中實驗室項目主要針對理學院信息與計算機科學系、應用統(tǒng)計學系、電子信息科學與技術系的大數(shù)據(jù)相關課程；為了滿足此課程的教學需求，該項目解決了大數(shù)據(jù)課程實驗環(huán)境的單一系統(tǒng)性，通過該項目的學生端，教師和學生可以任意切換操作系統(tǒng)窗口，根據(jù)課程中的實驗指導手冊，逐一完成對應的實驗，并且實驗平臺不受地理環(huán)境的影響，可以隨時隨地訪問，做到理論與實踐相輔相成，該項目給教學授課和學生上課更好的體驗，通過一個瀏覽器不再受操作系統(tǒng)平臺的限制就可以滿足編程開發(fā)等，北京奇觀技術的云中實驗室受到了學院領導和老師的好評。

一、學院背景
 

西南民族大學座落于有“天府之國”美譽的國家歷史文化名城——成都，染青城峨眉之靈秀，汲工部武侯之神韻，是民族高等教育鑲嵌在祖國大西南的一顆明珠。截止2015年，學校共有23個學院，開設85個本科專業(yè)。

其中西南民族大學最有特色的專業(yè)是電氣信息工程學院，包含以下專業(yè)：

電氣工程及其自動化，電氣工程及其自動化（卓越工程師班），自動化，電子信息工程，通信工程，通信工程（卓越工程師班），應用物理學（電子信息材料）。這些專業(yè)都要求實訓性特別的強，以前的老舊實訓教室不能滿足現(xiàn)在日益增進的現(xiàn)代化教學方案，奇觀云教室針對西南民族大學電氣信息工程學院的實際情況及奇觀公司自身產品的優(yōu)越性對電氣信息工程學院實訓教室進行改造。

二、項目概述
北京奇觀技術的云桌面項目和人工智能實訓室項目主要針對電氣信息工程學院電子與通信工程專業(yè)的大數(shù)據(jù)和人工智能方向的課程研究學習，比如機器學習（統(tǒng)計學習、數(shù)據(jù)挖掘、模式識別、計算機視覺、語音識別、自然語言處理等等）為了滿足此課程的教學需求，該項目解決了大數(shù)據(jù)課程實驗環(huán)境的單一系統(tǒng)性，通過該項目的學生端，教師和學生可以任意切換操作系統(tǒng)窗口，根據(jù)課程中的實驗指導手冊，逐一完成對應的實驗，并且實驗平臺不受地理環(huán)境的影響，可以隨時隨地訪問，做到理論與實踐相輔相成，該項目給教學授課和學生上課更好的體驗，通過一個瀏覽器不再受操作系統(tǒng)平臺的限制就可以滿足編程開發(fā)等，北京奇觀技術的云桌面和人工智能實訓室項目受到了學院領導和老師的好評。

項目背景

中原工學院是一所以工為主，紡織服裝及相關學科特色鮮明，工、管、文、理、經、法、哲、史、藝等多學 科協(xié)調發(fā)展的高水平教學型大學。學校始建于1955年，原名鄭州紡織工學院，隸屬于中華人民共和國紡織工 業(yè)部，2000年劃轉河南省管理。學校分南區(qū)、北區(qū)和西區(qū)三個教學區(qū)，占地1,610畝。校舍建筑面積61.7萬平 方米，教學科研儀器設備總值3.63億元，共有藏書415.8萬冊。學校現(xiàn)有教職工1774人，其中專任教師1191人 ，高級職稱518人，博士377人；有國家級優(yōu)秀教師6人、全國模范教師1人、國家中青年有突出貢獻專家、享 受國務院政府特殊津貼專家20人；有河南省學術技術帶頭人7人、河南省教學名師7人、省級優(yōu)秀教師10人、 河南省特聘講座教授6人，省級及以上教學和科研團隊11個。目前共有各類在校生3萬余人。 中原工學院軟件學院面對云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術的興起，為了讓學生在校學習的知識、技能和實踐經驗 更加貼近行業(yè)發(fā)展和用戶需求，建設大數(shù)據(jù)實訓室成為學院急需解決的問題。但是大數(shù)據(jù)技術屬于前沿信息 技術，技術較為復雜，學校現(xiàn)有教學環(huán)境無法滿足社會需求的技術型人才培養(yǎng)，因此，學校希望通過搭建大 數(shù)據(jù)實訓教學平臺，供學生學習大數(shù)據(jù)的知識，同時也為學生參與大數(shù)據(jù)學習及實訓提供必要條件，從 根本上提升學生動手能力，促進教育教學改革。

建設方案

云計算大數(shù)據(jù)實驗平臺的核心思想是通過虛擬化技術構建云中心的資源池，把傳統(tǒng)的實驗室搬到云平臺上， 云平臺上支持大規(guī)模平行計算的服務器集群被稱之為彈性資源配置平臺ERAP（Elastic Resource Allocation Platform），ERAP主要由虛擬化服務器和大數(shù)據(jù)服務器構成，分別預裝完整的Openstack、 Marvel Sky Cloud和Hadoop平臺。實現(xiàn)了以下功能：

(1)多節(jié)點并行處理，將服務器資源統(tǒng)一整合成云中心。

(2)云平臺的虛擬化技術實現(xiàn)了Windows、Linux、MacOS等幾乎所有的常見系統(tǒng)。

(3)實驗管理系統(tǒng)根據(jù)學生的課程進度，把教學和實驗資源分配給各個學生，同時在云上建立相應的虛擬機， 提供給學生使用。

(4)學生可以通過PC上的客戶端程序登錄到實驗界面，按照課程的要求完成試驗。

(5)不同學生的實驗進度都可以建立快照保存，實現(xiàn)了學生在任何時間、任何地點不間斷地進行實驗