사례 연구:
Red Rocks 커뮤니티 대학교
Z by HP 및 NVIDIA를 통해 Red Rocks 커뮤니티 대학교의 차세대 강의실 지원
2023년부터 마켓에 출시되는 제품의 경우, 로고와 로고 위치 변경이 예정되어 있습니다. 이에 실제 제품은 사진 및 영상 속 이미지와 다를 수 있습니다.
개요
Red Rocks 커뮤니티 대학교(RRCC)에서는 전체 학생의 지속적 발전을 지원하고자 IT 부서와 강사가 함께 협력합니다. 학생 개발의 일환으로 수학과는 자체 컴퓨터 머신러닝 플랫폼을 활용하는 작업에 착수했습니다. RRCC는 올바른 지침과 인프라, 지원을 통해 차세대 교육 경험을 제공할 수 있습니다. 이제 Z by HP와 협력하여 학생의 연구를 지원합니다. 워크스테이션 하나로 강의실에서 Python을 사용할 수 있으며, 부서 콘텐츠 드라이브도 지원됩니다.
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Red Rocks 커뮤니티 대학교와 머신러닝
RRCC의 IT 책임자 Bill Cherrington에게는 강사와 학생이 올바른 기술을 사용할 수 있도록 하는 것이 무엇보다 중요합니다. 그렇기 때문에 교육 전문가와 정보기술 전문가로 구성된 혁신기술자문위원회(ITAC)와 정기적으로 협력하여 새로운 기술을 사용해 커리큘럼을 지원하고 발전시킬 방법에 대한 아이디어를 의논합니다.
Cherrington은 교육의 비전을 지원하고 학생들이 머신러닝의 힘을 활용할 수 있도록 지원하기 위해 수학과와 긴밀하게 협력했습니다. 머신러닝은 커리큘럼의 새로운 수학 주제인 만큼 첫 번째 단계는 강의실에서 직접 Python 사용을 지원하는 것이었습니다. 한 가지 과정은 k-평균 클러스터링, k-최근접 이웃 같은 영역은 물론 Keras와 함께 오픈소스 라이브러리 TensorFlow를 활용하여 벡터 머신 및 피드포워드 네트워크에 대한 지원을 다룹니다. 프로젝트 중심 수업이었기 때문에 학생들은 최신 데이터세트와 상호 작용하며 복잡한 수학 문제를 풀어야 했습니다.
추가적으로 Cherrington은 학생 연구 프로젝트를 지원해야 했습니다. 여기에서 학생들은 강의실에서 배운 내용을 확장하고 실제 사용 사례에 적용합니다. WiFi 트래픽 분석과 온라인 댓글 분류에서 고도 분석, 암 진단, 단백질 접힘에 이르기까지 각종 문제를 해결하기 위해 컨볼루션 신경망, 자연어 처리, 재귀 신경망을 활용합니다. Red Rocks 커뮤니티 대학교(RRCC)에서는 전체 학생의 지속적 발전을 지원하고자 IT 부서와 강사가 함께 협력합니다. 학생 개발의 일환으로 수학과는 자체 컴퓨터 머신러닝 플랫폼을 활용하는 작업에 착수했습니다. RRCC는 올바른 지침과 인프라, 지원을 통해 차세대 교육 경험을 제공할 수 있습니다. 이제 Z by HP와 협력하여 학생의 연구를 지원합니다. 워크스테이션 하나로 강의실에서 Python을 사용할 수 있으며, 부서 콘텐츠 드라이브도 지원됩니다.
문제점
수학과는 전통적으로 기성 그래픽 카드가 있는 비즈니스급 워크스테이션에 의존했습니다. 여느 강의실과 마찬가지로 모든 학생들이 가용 기술에 모두 접근할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있습니다. 학생들은 인터넷과 Github에서 오픈 데이터 소스를 가져오고 Python을 사용하여 수업에서 모델을 구축합니다. 두 강의실에서 수십 명의 학생이 주어진 순간에 시스템에 액세스하려고 했기 때문에 시스템이 따라갈 수 없었습니다. 며칠 더, 어떤 경우에는 몇 주가 걸려야만 결과를 볼 수 있었습니다. 원격 접속은 초과 가입된 시스템에 접근하는 또 다른 장애물이 되었기 때문에 팬데믹으로 인해 학생들이 격리된 상황에서 문제는 더욱 악화되었습니다.
그뿐만 아니라 학생들은 오픈소스 기술을 사용해야 했는데 이로 인해 소프트웨어 스택을 최신 상태로 유지하고 기본 워크스테이션과 호환되도록 하는 것과 관련된 새로운 문제가 발생했습니다. Linux, Nginx, Nextcloud, Python 3, Docker, Jupyter Lab, TensorFlow, Keras, RStudio, CUDA 간의 모든 업데이트에는 다운타임이 발생할 위험이 있었습니다. Cherrington의 팀은 업데이트 대상, 업데이트 시기, 워크플로우 또는 워크로드에 미치는 영향을 파악하기 위해 끊임없이 고심했습니다. 불행히도 안정성과 최적화, 가동 시간을 유지하는 데 필요한 업데이트의 퍼즐에 압도되기 쉽기 때문에 이러한 문제는 업계 전반에 걸쳐 공통 과제라 할 수 있습니다.
요구 사항
RRCC는 높은 수준의 성능을 제공하고 더 큰 동시성을 지원하며 데이터 액세스와 데이터 상호 작용 및 협업을 지원하는 시스템이 필요했습니다. 경청하고 안내해 줄 공급업체와 관계를 구축하는 것도 마찬가지로 중요했습니다. 여러 강의실과 여러 학과로 사용 범위를 확대하기를 희망하면서 적시에 조언하고 안내하며 지원해 줄 수 있는 기술 공급업체와 비전을 공유하고 협력하기를 원했기 때문입니다. 그래서 Z by HP를 도입했습니다.
Z by HP를 이용하는 현대 강의실을 위한 현대 기술
현재 RRCC에서 사용하는 1세대 HP Z8 워크스테이션은 사용 사례를 지원하는 데 필요한 용량, 규모, 성능, 안정성을 제공했습니다. 이제 학생들은 Jupyter Hub와 함께 Docker 컨테이너에 구축된 자신의 개인 랩 환경을 사용하여 Python 예제 및 강의에 액세스할 수 있습니다. 학생 연구원은 협업 데이터세트에 액세스하고 컴퓨팅 리소스를 공유할 수 있습니다. 그리고 Cherrington의 팀은 최종 사용자 경험이 모든 학생에게 일관되고 더 나은 가동 시간, 안정성, 지원을 달성할 수 있다는 사실을 알고 안도할 수 있었습니다.
성능
Z by HP는 인텔® 제온® CPU 2개, 192GB RAM, 6TB NVMe 스토리지, 강력한 NVIDIA RTX 8000 GPU 2개를 포함하는 강력한 시스템을 제공하여 RRCC의 성능 문제를 해결했습니다. 그 효과로 학생들의 프로젝트 완료 시간이 크게 단축되었습니다. 이전 시스템에서 몇 주가 걸렸던 작업을 이제는 더 많은 학생들이 동시에 완료할 수 있게 되었습니다.
“프로세스를 완료하는 데 걸리는 시간을 크게 줄일 수 있었습니다. 몇 주가 소요됐던 작업을 이제 새 서버에서 몇 시간 만에 할 수 있습니다. 이러한 발전은 다른 커리큘럼 영역에 대한 관심도 불러 일으켰습니다.”
Bill Cherrington
Red Rocks 커뮤니티 대학교 IT 책임자
중요한 성과의 한 가지 매우 구체적인 예는 학생들이 기말고사를 치를 때 나타납니다. Z by HP로 이동하기 전에는 금요일에 기말고사를 시작하면 다음 주 금요일까지도 결과를 얻지 못했습니다. 그러나 Z8 워크스테이션에서는 주말 사이에 결과가 나옵니다.
Z8과 이 시스템의 구성 방식을 통해 학생들은 최첨단 하드웨어와 산업 소프트웨어 도구에 액세스할 수 있습니다. 덕분에 RRCC는 추가 학생 비용이나 추가 하드웨어를 강의실에 제공할 필요 없이 데이터 사이언스 개념과 계산 수학, 최첨단 연구를 도입할 수 있습니다.
Bill Cherrington
Red Rocks 커뮤니티 대학교 IT 책임자
비용
새로운 기술을 구매할 때 모든 기관의 예산에는 한계가 있습니다. Z by HP는 RRCC가 HP Z8 워크스테이션으로 비용 효율을 높일 수 있도록 상호 협력을 통해 그들의 요구에 적합한 적절한 시스템을 제공했습니다. 대학의 상황과 할당된 예산을 알고 있었기 때문에 필요에 따라 쉽게 업데이트하거나 재작업 또는 축소할 수 있는 워크스테이션을 통해 현재 요구 사항뿐만 아니라 미래의 요구 사항도 지원할 수 있는 미래형 Z8 워크스테이션을 제공했습니다.
“우리는 잘못된 결정을 내려도 될만큼 예산이 여유롭지 못합니다. HP는 이를 이해하고 오픈소스 아키텍처와 함께 작동할 가장 경제적인 최고의 솔루션을 제공했습니다.”
Bill Cherrington
Red Rocks 커뮤니티 대학교 IT 책임자
협업 및 지원
오픈소스 소프트웨어를 사용하도록 장치를 설정하면 학생이나 교육기관이 소프트웨어를 구입할 필요가 없으므로 학생들이 필요에 따라 자료에 액세스할 수 있습니다. IT 부서와 교수진, Z by HP 간의 협력을 통해 최종 플랫폼은 강의실의 요구 사항에 맞게 정확한 크기로 조정되었습니다.
“단순히 RAM, 프로세서, 비디오 카드, SSD를 기계에 배치하는 것이 아닙니다. Z8 장치에는 더 많은 생각과 프로세스가 들어갔습니다. HP는 우리의 개별 문제를 이해하기 위해 기술 엔지니어와 AI 교육 직원을 투입했습니다. 이것은[RRCC와 HP의 관계는] 단순한 공급업체와 클라이언트의 관계가 아니라 같은 목표를 위해 노력하는 두 주체 간의 파트너십입니다. Red Rocks 커뮤니티 대학교가 이러한 노력에서 성공하기 위해서는 HP의 견고한 제품과 전문 지식이 필요했습니다.”
Bill Cherrington
Red Rocks 커뮤니티 대학교 IT 책임자
원격 액세스 및 안정성
현재 팬데믹으로 인해 대부분의 학교에서 가정학습과 대면 교육의 하이브리드 형태를 수용해야 하므로 RRCC는 이러한 요구를 충족할 방법이 필요했습니다. Z by HP의 워크스테이션을 사용하면 학생들이 원격으로 플랫폼에 액세스할 수 있습니다. 이렇게 하면 강의실에 앉아 있지 않아도 모든 곳에서 리소스를 사용할 수 있습니다.
“수학 수업은 건물 전체에 분산되어 있기 때문에 캠퍼스 주변에 추가로 값비싼 물리적 컴퓨터 랩을 만들고 유지하는 대신 원격 플랫폼을 구축하는 것이 재정 및 물류 측면에서 훨씬 더 합리적입니다. 또한 캠퍼스 안팎에서 모든 도구를 온디맨드 방식으로 액세스할 수 있으므로 학생들이 원하는 시간과 장소에서 학습할 수 있습니다. 이 점이 특히 중요합니다. 현재 팬데믹을 헤쳐 나가면서 더 많은 원격 리소스가 필요하기 때문입니다.”
Bill Cherrington
Red Rocks 커뮤니티 대학교 IT 책임자
IT 부서의 관점에서 보면 시스템 안정성 덕분에 유지 관리 시간이 크게 줄었습니다 2시간 동안 운전해서 강의실을 직접 방문하며 밤새도록 업그레이드를 모니터링하고, 한 달 내내 여러 번의 다운타임 시간이 필요했던 것이 분기별 1회의 유지 보수로 축소되었으며 학생들의 장비 가용성에 거의 또는 전혀 지장을 주지 않게 되었습니다.
더 큰 진실
RRCC 교수진은 학생들이 원격으로 액세스하고 공유 리소스를 통해 고성능 컴퓨팅 도구와 상호 작용하는 데 사용할 수 있는 맞춤형 오픈소스 플랫폼을 만드는 것이 중요했습니다. Z by HP는 RRCC와 협력하여 아이디어의 확장을 가능하게 하고 그들의 지속적인 개념에 부합할 워크스테이션을 구성했습니다. 초기 배포에서 큰 성과를 얻은 후 이제 화학, 물리학, 생물학을 포함한 다른 학과의 더 많은 강의실에 동일한 시스템과 워크플로우를 구현하기 시작했습니다. 머신러닝에 대한 액세스 및 사용은 더 많은 학생들에게 각자의 분야에서 데이터 활용 능력을 향상시킬 수 있는 기회를 제공할 것입니다. Z by HP와 NVIDIA는 RRCC가 교육에 대한 접근방식을 계속해서 현대화하고 혁신함에 따라 그에 필요한 요구 사항을 충족할 것입니다.
하드웨어 및 소프트웨어
Z by HP
시스템 구성
RRCC에서 사용하는 Z by HP 시스템의
구성:
하드웨어:
• 1세대 HP Z8 워크스테이션
• NVIDIA® RTX 8000 GPU 2개
• 32GiB DIMM DDR4 동기 등록(버퍼됨) 2666Mhz(0.4ns) 6개
• 인텔® 제온® 골드 6136 CPU @ 3.00Ghz 2개
• 2Tb NVMe 드라이브 3개
• PCIe v3.0
소프트웨어:
• Ubuntu Linux® 18.04
• Docker
• Python 3(Jupyter Lab, TensorFlow, Keras, RStudio 포함)
• Nextcloud
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4AA7-9684KOP, 2021년 1월