本文分享自華為云社區《文華云全面技術架構升級，引領智慧教育新未來》，作者：HuaweiCloudDeveloper。

本文介紹了華為云 DTSE 通過 AI 開發平臺 ModelArts 助力四川文華云教育類應用系統改造上云的案例，DTSE 幫助文華云完成了技術架構的全面優化升級，為其在智慧教育領域的數字化和智能化轉型提供了強有力的支持。此次技術升級中，通過 ModelArts、OBS 等服務，解決了 AI 開發難度大、存儲問題復雜等挑戰，不僅提高了系統的性能和可靠性，還顯著降低了運維成本和風險。

背景

四川文華云計算有限公司作為北京文華在線教育科技股份有限公司的全資子公司，專注于將新一代信息技術與教育教學進行深度融合。通過利用云計算、大數據、人工智能等先進技術，讓學習變得更加生動有趣，使得教育不再局限于固定的教室和時間。同時，新一代信息通信技術不僅增強了師生互動，讓教學更加個性化、精準化。

文華云提供的 U-Class 智慧課堂系統，開發語言以 JAVA 為主，業務功能涵蓋了課堂管理、課堂教學以及課堂教學數據統計等多個方面，DTSE 團隊經過深入了解客戶的業務情況，聚焦于客戶業務中的痛點與難點，針對客戶的實際情況，提出了基于華為云的應用現代化改造方案。這個方案旨在通過華為云的技術支持，優化和提升客戶的業務應用，使其更加符合現代業務的需求。

業務痛點

伴隨著業務的迅速擴張，資源消耗也將大幅增加。然而，客戶現有的業務系統 IT 架構卻難以應對未來業務的發展需求。客戶特別指出，當前系統面臨的主要問題是以下三點：

AI 算法經驗不足：客戶在 AI 領域的經驗尚淺，之前從未涉足過這一領域，對于識別算法也缺乏深入的了解和掌握。由于缺乏相關的經驗和技能，客戶在面對 AI 相關的挑戰時可能會感到力不從心。然而，隨著 AI 技術的快速發展和廣泛應用，客戶也意識到了掌握 AI 技能的重要性，并正在積極尋求提升 AI 能力的方法和途徑。

存儲負載壓力大：客戶目前存儲了大約 100TB 的教學媒體文件，這些文件需要頻繁調用以支撐其日常的業務運作。

網絡要求穩定：客戶的業務系統中有線上直播課程業務，而線上教育對網絡的穩定性有著嚴格要求，頻繁的延遲現象會嚴重干擾學生的學習進度，進而影響其學習效果。

客戶對于這些問題表示出極大的擔憂，并期待能夠找到有效的解決方案，以確保其業務能夠持續、穩定地發展。針對客戶的這些需求和痛點，DTSE 團隊進行深入的研究和分析，探索可行的解決方案，并與客戶緊密合作，共同推動業務系統的現代化改造，為客戶的業務發展提供強有力的技術支撐。

DTSE 推動技術架構革新

在 AI 開發的過程中，處理海量的數據常常是必不可少的環節，而數據的準備與標注工作更是占據了整個開發流程中超過一半的時間。此外，從搭建適宜的開發環境、挑選合適的 AI 算法框架，到選定算法、調試代碼，再到安裝必要的軟件或硬件加速驅動庫，每一個環節都充滿了挑戰，這使得 AI 開發的入門變得既緩慢又門檻高。

針對用戶對于 AI 的開發問題， DTSE 引入了 ModelArts 平臺。根據客戶的快速處理需求，摒棄了 RCNN、Fast-RCNN 以及后續的 Faster-RCNN 等兩階段目標檢測算法，因為這些算法相對較慢。在 SSD、Retinanet 和 YOLOv3 這三種快速目標檢測算法中，又進行了細致的比較。相較于 SSD，YOLOv3 在保持相近的處理速度的同時，其 mAP（平均精度均值）高出約 10 個百分點，這意味著在相同時間內，YOLOv3 能夠更準確地識別并定位圖像中的目標。在類別判斷上，YOLOv3 的精準度也更為出色，這對于需要精確分類的應用場景至關重要。此外，與 Retinanet 相比，YOLOv3 不僅速度幾乎快了一倍，而且其 mAP 還略勝一籌。雖然 Retinanet 也是一種性能優秀的目標檢測算法，但在速度與準確率的綜合考量上，YOLOv3 顯然更勝一籌。

綜上所述，YOLOv3 在速度和準確率之間達到了一個較為理想的平衡，因此我們最終選擇了 YOLOv3 作為我們的目標檢測算法，以滿足快速處理的需求并確保較高的準確率。同時，我們將原來的特征提取網絡 Darknet53 替換為了經典的 Resnet18。Resnet 網絡的選用，有效地解決了隨著網絡層數加深，訓練集準確率降低的難題，從而顯著提升了整體性能。

針對存儲方面，華為云 DTSE 引入了對象存儲服務 OBS，以其卓越的性能和無限的擴展能力，成功助力 U-Class 智慧課堂系統應對了海量教學媒體文件的存儲挑戰。在 OBS 服務中，建立了多個 OBS 桶，并設置不同的存儲類別。將熱點文件或需要頻繁訪問的靜態文件，存放在標準存儲中；不經常訪問的，存放在低頻訪問存儲中；長期不訪問的數據存放在歸檔存儲或者深度歸檔存儲中。根據不同的應用場景來分別存放 100TB 左右的資源，OBS 不僅為 U-Class 智慧課堂系統解決了存儲負載壓力，還為其提供了一個穩定、可靠的云存儲解決方案。

此外，針對網絡問題，傳統的點播服務方式往往會導致服務器承受沉重的負載壓力，并消耗大量的帶寬資源，這在很大程度上無法保證終端用戶在訪問時獲得所需的高速流暢體驗。通過將數據存儲在 OBS 中，并配置 CDN 進行加速，可以構建一個更為高效且成本優化的業務系統。這一方案不僅有助于降低運營成本，還能顯著提升終端用戶的使用感受，確保他們能夠獲得更加流暢、快捷的訪問體驗。

通過整合華為云 OBS 和 CDN 服務，U-Class 智慧課堂系統不僅成功解決了存儲和網絡兩大關鍵問題，還為其全球用戶提供了更加高效、便捷的在線教育服務。這一解決方案不僅展示了華為云在技術和服務方面的優勢，也為其他面臨類似挑戰的企業提供了寶貴的經驗和啟示。

華為云作為領先的云服務提供商，擁有強大的技術實力和豐富的行業經驗。其 DTSE 團隊將為文華云提供全方位的技術支持，幫助其在教育領域實現技術架構的升級和優化。同時，華為云還將利用其豐富的市場資源，為文華云帶來更多的合作機會和商業價值。而文華云專注于教育領域，對教育市場的需求和痛點有著深刻的理解。其將與華為云緊密合作，結合自身的技術優勢，為教育機構提供個性化的解決方案，滿足他們在數字化轉型過程中的各種需求。

此次合作將充分發揮雙方的優勢，實現資源共享和互利共贏。通過共同探索和實踐 “互聯網 + 教育” 的新模式，雙方將為教育市場帶來更加智能化、高效化的服務體驗，推動教育行業的數字化轉型和升級。

未來，華為云將繼續攜手文華云，以云服務為核心，為智慧教育的發展提供強大的技術支撐。通過云計算、大數據、AI 等先進技術的應用，共同推動在線教育向更高層次、更廣范圍的發展，為全球教育事業注入新的活力和動力。

點擊關注，第一時間了解華為云新鮮技術～