Institut technique mexicain/Institut technologique de Tijuana
Effectuer des recherches de pointe en sciences sociales grâce à l'informatique évolutive sur les systèmes IBM Power
En savoir plus

L'Institut technologique de Tijuana menait des recherches sur divers domaines du monde réel nécessitant le machine learning, notamment dans le domaine des sciences sociales. Son infrastructure x86 n'offrait pas les performances et l'évolutivité nécessaires pour atteindre les objectifs fixés. L'institut a déployé IBM Cloud Private et Docker sur IBM Power Systems S822LC pour le calcul haute performance.

Défi

L'Institut technologique de Tijuana se préparait à effectuer des recherches de pointe dans de nombreux domaines liés au machine learning et à l'optimisation, y compris dans le domaine des sciences sociales. Son infrastructure x86 n'offrait pas les performances et l'évolutivité nécessaires pour effectuer les calculs requis par ce type de travaux.

Transformation

L'Institut technologique de Tijuana a travaillé avec IBM pour développer une infrastructure informatique pour la recherche de pointe avec IBM Cloud Private et Docker sur IBM Power Systems S822LC pour le calcul à haute performance, en développant leurs propres systèmes de machine learning basés sur le calcul évolutif.

Résultats Temps de calcul multiplié par plus de 100
par rapport à x86
Temps de traitement réduit
de 4 heures à une minute
Évolutivité vers plus d'un million
de points de données et des centaines de milliers de fonctionnalités
Description du défi
Mise en place d'une infrastructure informatique pour la recherche de pointe

L'Institut technologique de Tijuana est un établissement d'enseignement supérieur situé à Tijuana, en Basse-Californie, au Mexique. L'institut a été fondé le 17 septembre 1971 et a été l'un des premiers établissements d'enseignement supérieur de l'État. Entre ses deux campus, un total de 21 licences, 6 masters et 3 doctorats sont proposés, ce qui en fait une source majeure de talents professionnels et scientifiques dans la région. Sa fonction est de fournir des services d'enseignement supérieur de niveau licence, master et doctorat en fonction des besoins en compétences de la région.

L'institut a mené des recherches sur des problèmes concrets pouvant être traités par des techniques de machine learning, tels que les schémas d'immigration humaine et d'autres questions de sciences sociales pertinentes pour les villes frontalières entre le Mexique et les États-Unis. Il disposait d'un très grand ensemble de données pour développer ses propres algorithmes. Ces algorithmes seraient utilisés pour faire des prédictions sur les schémas d'immigration humaine et d'autres questions touchant à la société. Il a commencé à déterminer si son infrastructure existante possédait ou non les capacités nécessaires pour effectuer des recherches approfondies sur ces questions.

L'institut disposait de serveurs Dell équipés de processeurs Intel Xeon pour son laboratoire de recherche. L'équipe est arrivée à la conclusion que ces serveurs ne disposaient pas de la bande passante et des capacités nécessaires pour mener à bien les recherches qu'elle souhaitait effectuer avec les big data, en particulier pour réaliser des processus d'optimisation et d'apprentissage complexes. Elle avait besoin de serveurs accélérés dotés de GPU pour gérer les workloads de calcul à haute performance. Ces serveurs devront également évoluer pour répondre aux exigences de leurs ensembles de données.    

Leonardo Trujillo, professeur de recherche à l'Institut technologique de Tijuana dans le département d'ingénierie électrique et électronique, a commencé à rechercher une infrastructure informatique pour le calcul à haute performance qui lui permettrait d'effectuer des recherches de pointe. Connaissant la relation entre IBM et NVIDIA pour l'IA d'entreprise et le calcul à haute performance, il a commencé à s'intéresser à Power Systems pour développer son infrastructure de recherche. Après s'être entretenue avec IBM et avoir étudié les Power Systems pour le calcul à haute performance, l'équipe était convaincue que c'était la voie à suivre. Elle a commencé à concevoir sa nouvelle infrastructure de recherche à l'aide d'IBM Power Systems.      

Description de la transformation
Temps de calcul plus rapide et évolutivité accrue

En collaboration avec IBM, l'Institut technologique de Tijuana a adopté IBM Cloud Private sur Power Systems S822LC pour l'informatique haute performance. Power Systems S822LC pour le calcul de haute performance sont des serveurs accélérés dotés de GPU NVIDIA Tesla et de la technologie NVLink pour une communication plus rapide entre le CPU et le GPU. IBM Cloud Private on Power est une plateforme Kubernetes ouverte qui aide les développeurs à créer et à déployer facilement des applications conteneurisées. Avec IBM Cloud Private on Power, le professeur Trujillo et son équipe peuvent déployer rapidement et en toute confiance leurs applications de calcul haute performance dans un environnement cloud privé sur site, en toute sécurité et avec la meilleure disponibilité.  

L'institut a également déployé des conteneurs Docker sur sa nouvelle infrastructure IBM Power Systems. Docker fournit un logiciel de conteneur d'entreprise qui est idéal pour les développeurs qui cherchent à se lancer dans des applications basées sur des conteneurs. Grâce à Docker on IBM Power Systems, M. Trujillo et son équipe peuvent conteneuriser leurs algorithmes d'IA pour effectuer des recherches spécifiques sur de grands ensembles de données. Ils peuvent segmenter une recherche dans un grand ensemble de données et lancer un conteneur Docker qui se concentrera uniquement sur cette recherche spécifique, ce qui réduit le temps consacré à la recherche d'informations spécifiques et leur permet d'effectuer des recherches sophistiquées de pointe d'une manière très simple et efficace.      

Avec IBM Cloud Private et Docker on Power Systems, l'équipe a pu réduire le temps de calcul de ses workloads de recherche d'environ 4 heures avec son ancienne infrastructure Dell et Intel Xeon à seulement une ou deux minutes, soit plus de 100 fois plus rapide. Grâce à la technologie NVIDIA NVLink sur les systèmes IBM Power, les données sont transférées entre le CPU et le GPU plus rapidement qu'avec une architecture classique. IBM Power Systems dispose d'une bande passante E/S jusqu'à 5,6 fois supérieure à celle des x86 Servers afin de réduire les goulots d'étranglement pour les workloads de calcul à haute performance. Le professeur Trujillo et son équipe sont également en mesure de partager la mémoire vive entre les CPU et les GPU afin d'optimiser les performances. L'approche basée sur les conteneurs réduit également le temps de déploiement et la courbe d'apprentissage pour les jeunes chercheurs et les étudiants qui rejoignent leur laboratoire.

Le professeur Trujillo et son équipe sont également en mesure de faire évoluer le système plus rapidement et plus efficacement qu'avec leur ancienne infrastructure classique. L'évolutivité est essentielle pour le travail qu'ils effectuent, car elle leur permet de mieux caractériser la dynamique de leurs modèles de recherche d'une manière plus précise pour les applications de recherche. Avec leur ancienne infrastructure classique, ils ne pouvaient faire fonctionner que des stations de travail utilisant 1 000 à 2 000 points de recherche de données. Désormais, ils peuvent passer à plus d'un million de points de données grâce à Power Systems. Cette évolutivité leur permet d'obtenir de nouvelles informations sur leurs données, ce qui n'était pas possible auparavant. 

Nous travaillons à la croisée de l'informatique évolutive et du machine learning, un domaine appelé programmation génétique, où il est possible de générer automatiquement des outils prédictifs impressionnants en utilisant des méthodes de recherche et d'optimisation sophistiquées, mais pour ce faire, une grande puissance de calcul est nécessaire, et heureusement la plateforme HPC IBM POWER8 avec les GPU NVIDIA en fournit plus qu'il n'en faut. Professeur Leonardo Trujillo Professeur en recherche Institut technologique de Tijuana
Description des résultats
Résoudre les questions de sciences sociales

L'Institut technologique de Tijuana dispose désormais de l'infrastructure informatique dont il a besoin pour mener des recherches de pointe dans de nombreux domaines du monde réel qui nécessitent des techniques de machine learning et d'optimisation de pointe, y compris dans le domaine des sciences sociales. Dans ce domaine, par exemple, le machine learning peut permettre au professeur Trujillo et à son équipe d'étudier les schémas d'immigration des personnes qui se présentent à la frontière entre le Mexique et les États-Unis, un problème particulièrement important pour la ville de Tijuana, qui est l'une des plus grandes et des plus importantes villes frontalières du monde. IBM Power Systems offre les performances dont ils ont besoin pour le calcul moderne à haute performance et les workloads à forte intensité de données. Avec cette technologie, leur objectif est de générer des modèles informatiques qui peuvent aider à classer et à prédire les schémas d'immigration des personnes qui viennent à Tijuana et dans d'autres villes frontalières. Ils entreprennent également de nouveaux projets de recherche dans des domaines connexes, tels que l'élaboration de nouveaux algorithmes d'IA originaux, la réparation et l'amélioration automatiques du code des systèmes logiciels, la compréhension des propriétés nanotechnologiques des nouveaux matériaux grâce au machine learning, la génération automatique d'algorithmes de vision par ordinateur et le développement de plateformes de machine learning puissantes pour divers domaines. IBM Power Systems offre la puissance de calcul dont ils ont besoin pour mener à bien d'autres nouvelles initiatives de recherche.   

Le professeur Trujillo et son équipe ont été agréablement surpris par la rapidité de la courbe d'apprentissage. En peu de temps, ils ont pu mettre en place leur nouvelle plateforme informatique haute performance pour se lancer dans de nouveaux projets de recherche. Ils ont pu rapidement déployer leurs algorithmes de recherche sur la nouvelle infrastructure afin de lancer des initiatives en matière de données.

L'institut travaille actuellement à l'étape suivante de la mise en œuvre d'IBM Watson Machine Learning Accelerator. Watson Machine Learning Accelerator rend l'apprentissage profond et le machine learning plus accessibles en combinant des cadres d'apprentissage profond open source avec des outils de développement efficaces et des serveurs IBM Power Systems accélérés. Grâce à Watson Machine Learning Accelerator, le professeur Trujillo et son équipe disposeront d'un environnement complet pour la science des données, ce qui leur permettra d'effectuer des recherches encore plus complexes et percutantes. Ils disposeront également de l'évolutivité dont ils ont besoin pour gérer l'apprentissage en profondeur sur des ensembles de données de plus en plus volumineux.

Leonardo Trujillo et son équipe envisagent également d'étendre leurs partenariats et leurs relations avec d'autres institutions de recherche et universités. Avec IBM Cloud Private et Power Systems au centre de leur infrastructure de recherche, la collaboration avec un autre établissement sera encore plus efficace que d'aller seul. Leur nouvelle infrastructure contribue également à consolider leur statut d'institution de recherche de premier plan au Mexique et en Amérique du Nord. L'Institut technologique de Tijuana est impatient de résoudre d'importantes questions de sciences sociales avec IBM Power Systems.   

Avec l'aide des GPU d'IBM et de NVIDIA, nous pouvons nous attaquer à des problèmes à grande échelle dans de nombreux domaines, en explorant le champ des possibles d'une manière très efficace et en nous permettant de développer des outils et de recueillir des informations qui étaient auparavant hors de notre portée. Professeur Leonardo Trujillo Professeur en recherche Institut technologique de Tijuana
Logo de l'Institut technique mexicain
Institut technique mexicain/Institut technologique de Tijuana

L'Institut technologique de Tijuana (lien externe à ibm.com) est une institution d'enseignement supérieur située à Tijuana, en Californie du sud, au Mexique. L'institut a été fondé le 17 septembre 1971 et a été l'un des premiers établissements d'enseignement supérieur de l'État. Entre ses deux campus, un total de 21 licences, 6 masters et 3 doctorats sont proposés, ce qui en fait une source majeure de talents professionnels et scientifiques dans la région. Sa fonction est de fournir des services d'enseignement supérieur de niveau licence, master et doctorat en fonction des besoins en compétences de la région.

Passez à l’étape suivante

Pour en savoir plus sur IBM Power Systems S822LC pour les serveurs de calcul haute performance, veuillez contacter votre représentant IBM ou votre partenaire commercial IBM.

Pour en savoir plus sur IBM Cloud Private on Power, veuillez contacter votre représentant IBM ou votre partenaire commercial IBM, ou rendez-vous sur https://www.ibm.com/fr-fr/products/power-private-cloud-edition

Pour en savoir plus sur IBM Watson Machine Learning Accelerator, veuillez contacter votre représentant IBM ou votre partenaire commercial IBM, ou rendez-vous sur https://www.ibm.com/fr-fr/products/deep-learning-platform

Voir plus d'études de cas
Notes de bas de page

© copyright IBM corporation 2019. 1 New orchard road, Armonk, New york 10504-1722 États-Unis. Produit aux États-Unis, mars 2019.

IBM, le logo IBM, ibm.com, IBM Power Systems, IBM Watson et IBM Cloud Private sont des marques d’International Business Machines Corp., déposées dans de nombreux pays. Les autres noms de produits et de services peuvent être des marques d’IBM ou d’autres sociétés. La liste actualisée des marques d’IBM est disponible sur la page web « Copyright and trademark information » à l’adresse ibm.com/legal/copytrade.shtml.

Les offres mentionnées dans le présent document ne sont pas toutes disponibles dans tous les pays où la société IBM est présente.

Les données de performance et les exemples de client cités sont présentés à titre informatif uniquement. Les résultats réels peuvent varier en fonction des configurations et des conditions de fonctionnement spécifiques.

Toutes les références clients mentionnées ou décrites illustrent la façon dont certains clients ont utilisé les produits IBM et précisent les résultats qu'ils ont pu obtenir. Les chiffres réels en termes de coûts environnementaux et de performances peuvent varier d'un client à l'autre en fonction de la configuration et des conditions de fonctionnement. Contactez IBM pour voir ce que nous pouvons faire pour vous.

Il incombe au client de respecter les lois et réglementations qui lui sont applicables. IBM ne fournit pas de conseils juridiques et ne déclare ni ne garantit que ses services ou produits garantiront que le client est en conformité avec la législation ou la réglementation en vigueur.

Toutes les déclarations relatives à l’orientation et aux intentions futures d’IBM sont susceptibles d’être modifiées ou retirées sans préavis et ne représentent que des objectifs.