Histoires de réussite

La pandémie stimule une approche innovante de la formation sur le matériel

Headshot of Professor Matthew Morrison with superimposed Cadence Logo
Bien avant que la pandémie de COVID-19 provoque la fermeture de laboratoires de rechereche partout dans le monde, Matthew Morrison, de l’Université Notre Dame (Indiana), pensait déjà à un autre type de danger : les limites imminentes de la loi de Moore qui posent de sérieux problèmes au développement de matériel informatique plus puissant et plus intelligent.

Sa solution, élaborée en collaboration avec Cadence, l’éditeur de logiciel de CAO, et CMC Microsystèmes, pourrait marquer un tournant dans la manière dont le monde éduque et forme les futures générations d’innovateurs.

« Nous avons besoin de personnes qualifiées pour propulser ces innovations. Cela implique de trouver des façons d’améliorer l’accès à l’éducation sur le matériel », indique Morrison, professeur adjoint au département d’informatique et de génie informatique de l’Université Notre Dame, dont les domaines de recherche comprennent la sécurité du matériel à faible puissance, la conception d’intégration à très grande échelle (VLSI) et les technologies intelligentes de santé. « C’est là que le besoin de croissance est le plus grand. »

L’an dernier, avec ce besoin à l’esprit, il a commencé à développer un cours de synthèse de haut niveau destiné aux étudiants du premier cycle. « L’idée du cours était d’utiliser la programmation de haut niveau pour la conception de circuits intégrés de bas niveau, afin de réduire le temps requis pour synthétiser une puce. »

Mais Morrison s’est heurté à un obstacle important. L’utilisation des outils logiciels sophistiqués Cadence et des capacités élevées en matière de serveur pour le cours demandaient une expertise coûteuse pour la configuration et l’exploitation. Les étudiants, qui étaient nombreux à tenter de concilier travail à temps partiel et études, ne pouvaient pas accéder à ces ressources de l’extérieur du campus.

Par hasard, plus tôt la même année, Cadence avait approché CMC Microsystèmes. Depuis longtemps CMC facilite l’accès aux outils de Cadence par les universités canadiennes, avec l’intention d’utiliser le nuage public pour fournir des services semblables à ceux des clients universitaires de l’entreprise aux États-Unis. Alors, lorsque Morrison a signalé à Cadence son problème d’accès, il a été mis en relation avec Owain Jones, gestionnaire de l’unité fonctionnelle de CAO chez CMC, pour l’aider à résoudre son problème.

« 421 étudiants au premier cycle et aux cycles supérieurs de 94 universités dans 20 pays ont participé en ligne à la formation d’une durée de deux semaines »

Morrison et CMC, avec la bénédiction de Cadence, ont décidé d’élaborer une solution pilote. « C’était un énorme défi pour les trois partenaires,» indique Morrison. « Cela a pris environ un an, et beaucoup d’essais et d’erreurs, mais nous avons développé un bon cadre de travail et un ensemble de directives afin que les étudiants puissent simplement se connecter et utiliser les outils, tout en s’assurant que les dispositions respectaient toutes les exigences juridiques des partenaires. »

Leur projet était réalisé à 95 % lorsque la pandémie est survenue, forçant les enseignants à adapter rapidement leurs cours pour l’enseignement à distance. « Cela a sollicité énormément la capacité Internet partout au pays », souligne Morrison. « Mais pour nous, étant donné le travail déjà accompli, la transition du cours s’est effectuée en douceur. Nous avons pu tout commencer immédiatement. »

En travaillant à distance, les étudiants ont été en mesure de réaliser leur projet final, le développement d’un réseau d’intelligence artificielle pour la reconnaissance de motifs et d’images : un projet ambitieux et rendu possible par la nouvelle solution en nuage élaborée par CMC, Cadence et Morrison.

Saisissant le potentiel de cette solution, les collaborateurs ont testé les capacités de leur prototype d’enseignement à distance à une plus large échelle, lorsque Morrison a offert sa formation de synthèse de haut niveau lors de l’École d’été de la conférence (Design Automation Conference) en juillet 2020. Alors que la formation était normalement offerte sur place par Cadence à seulement 20 ou 30 étudiants, le format virtuel a permis à Cadence et à CMC d’en accroître la portée. Le succès a été énorme : 421 étudiants au premier cycle et aux cycles supérieurs de 94 universités dans 20 pays ont participé en ligne à la formation d’une durée de deux semaines, et plus de 200 participants ont terminé leurs projets.

« Personne n’avait obtenu de tels résultats dans ce domaine. Nous avons réussi parce que nous avons pu le faire virtuellement. Normalement, il n’est pas possible d’avoir plus de 20 étudiants dans ce type de cours », indique Morrison. « Cela n’aurait pas été possible sans CMC. Ils ont mis sur pied l’infrastructure et fourni du soutien technique tout au long du processus. »

L’effet potentiel sur la formation et l’enseignement universitaires est considérable, soulignent les collaborateurs. « Le nuage public permet l’accès aux étudiants, où qu’ils soient », ajoute Jones. « Et pour les universités dépourvues de ces ressources informatiques et du soutien technique essentiel, cela réduit les obstacles d’accès aux outils de pointe. C’est une option viable de formation à distance pour toutes les universités aux prises avec ce problème. »

Pour Morrison, lauréat de nombreux prix d’enseignement, les avantages pour les étudiants sont la principale récompense. « Cela a changé la donne », indique-t-il. « Nous disposons maintenant de l’infrastructure, déployée rapidement, et d’un ensemble d’étapes qui peuvent être mises en œuvre dans n’importe quelle salle de classe, partout dans le monde. »

Crédit photo : Prof. Matthew Morrison

novembre 2020

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