Lancée en avril, l'installation représente une avancée monumentale dans le développement de l'IA, alimentant la recherche et l'innovation nationales en Alberta
Le Canada est un leader mondial dans le domaine de l'intelligence artificielle, une position qu'il maintient grâce aux progrès continus de son infrastructure technologique. L'environnement Environnement informatique pancanadien pour l'IA (PAICE) répond directement à la demande croissante de la communauté des chercheurs canadiens en fournissant une infrastructure nationale dédiée à l'IA. S'appuyant sur la stratégie pancanadienne en matière d'IA adoptée en 2018 par le gouvernement du Canada, le projet PAICE est le fruit d'une collaboration nationale. Il réunit les trois centres d'excellence en IA du Canada - Ami, Milaet l'Institut Vecteur -avec le CIFAR (Institut canadien de recherches avancées) et des sites hôtes clés comme l'Université de l'Alberta, l'Université Laval et l'Université de Toronto. Ce vaste projet est financé par Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISED) par l'intermédiaire de l'Alliance pour la recherche numérique du Canada. Alliance de recherche numérique du Canada (DRAC), avec un soutien provincial supplémentaire soulignant un engagement national fort en faveur de l'innovation.
Alimenter les percées de l'Alberta en matière d'IA
Amii a travaillé en étroite collaboration avec l'Université de l'Alberta pour construire Vulcan, un site de calcul à haute performance (HPC), qui a été inauguré en avril 2025. Cette installation à grande échelle permettra des percées dans le domaine de l'IA en fournissant l'immense puissance de calcul nécessaire pour découvrir de nouvelles applications. En tant que ressource vitale, Vulcan comblera le fossé entre l'exploration de nouvelles solutions d'IA et leur application à des problèmes du monde réel. Qu'il s'agisse d'optimiser les systèmes énergétiques, de développer de nouvelles solutions en matière de soins de santé ou d'améliorer la logistique, la proximité de cette recherche de pointe avec les leaders industriels de l'Alberta accélère le passage de la découverte scientifique à la commercialisation et à l'adoption généralisée.
"L'IA consiste à comprendre l'intelligence et à démontrer cette compréhension en construisant des systèmes", explique Michael Bowling, boursier Amii et titulaire de la chaire canadienne CIFAR sur l'IA.
Une infrastructure adéquate garantit que nous disposons d'une puissance de traitement suffisante pour construire, tester et faire fonctionner ces systèmes de manière efficace. Comme le fait remarquer Bowling, ces systèmes "pensent" par le calcul, ce qui signifie qu'une puissance de calcul importante est essentielle pour réaliser de réels progrès. Cela est particulièrement vrai dans les domaines en évolution rapide tels que le traitement du langage naturel, la vision par ordinateur et l'apprentissage par renforcement (RL), où la demande d'infrastructures de calcul à haute performance continue de croître en réponse à une programmation de plus en plus complexe.
Construire un centre de données HPC à partir de zéro
Dans le cadre du projet PAICE, chaque centre national d'IA - Amii, Mila et l'Institut Vecteur - a travaillé avec un site hôte désigné (l'Université d'Alberta, l'Université Laval et l'Université de Toronto, respectivement) pour construire des centres de données informatiques. Ces centres de données sont adaptés à l'axe de recherche de chaque site et à l'infrastructure existante.
Robert Craigdirecteur informatique d'Amii, dirige le projet pour Amii, aux côtés du chef de projet informatique Jinal Kothariqui a contribué à jeter les bases de PAICE dès les premières étapes. Ensemble, ils ont travaillé en étroite collaboration avec une équipe interfonctionnelle de l'Université de l'Alberta - y compris le personnel de l'IST, de l'approvisionnement, des finances et de la cybersécurité - au fur et à mesure que l'initiative prenait de l'ampleur.
"Il ne s'agit en aucun cas d'un petit projet", précise Craig. "Nous construisons une infrastructure informatique d'IA à haute performance à partir de zéro. Pour maintenir notre leadership dans le domaine de l'IA, il est important de disposer d'une infrastructure informatique capable d'exécuter des modèles d'IA de grande puissance", explique Craig.
L'Université de l'Alberta a entrepris d'importantes améliorations de son infrastructure existante pour soutenir le déploiement d'une plateforme de calcul à haute performance. Ces améliorations portent notamment sur les systèmes d'alimentation électrique et de refroidissement, afin que l'installation puisse répondre de manière fiable aux demandes accrues associées aux charges de travail de la recherche informatique avancée.
Sur mesure pour l'excellence en matière de LR
En tant que plaque tournante mondiale de l'apprentissage par renforcement (RL), le site de l'Alberta nécessitait une personnalisation spécifique. Pour déterminer les besoins précis du centre de données, Craig et l'équipe ont formé un comité consultatif de chercheurs. Ce comité était composé de boursiers Amii, de chercheurs de l'Université de l'Alberta et de titulaires de chaires CIFAR en IA au Canada. Michael Bowling, Marlos C. Machado, Bei Janget Lili Mouentre autres.
"L'une des particularités de la recherche à Amii est que nous ne travaillons souvent pas avec des ensembles de données fixes et statiques", a déclaré M. Bowling. "L'apprentissage par renforcement et d'autres domaines particulièrement importants pour Amii impliquent des actions dans des environnements réels ou simulés, de sorte que les algorithmes eux-mêmes génèrent leurs données."
L'accent mis sur l'auto-génération de données dans l'apprentissage par renforcement exige des ressources informatiques spécialisées. Pour y répondre, l'équipe a découvert qu'une puissante combinaison de CPU et de GPU fonctionnant en tandem serait idéale pour le site de l'Alberta.
Alors que les GPU excellent dans le traitement parallèle (exécution simultanée de nombreux calculs), les CPU sont essentiels pour recueillir les expériences de l'environnement et gérer l'ensemble du système. Dans les algorithmes d'apprentissage par renforcement, les processeurs gèrent la distribution des tâches, le flux de données et la communication entre les différents composants, accélérant ainsi les calculs intensifs et permettant un apprentissage et une prise de décision plus rapides. Bien que certains composants de l'apprentissage par renforcement, tels que l'entraînement des réseaux neuronaux, bénéficient de l'accélération des GPU, le processus global de l'apprentissage par renforcement peut être plus intensif en termes de CPU. C'est particulièrement vrai pour les interactions des agents avec l'environnement, le traitement et la gestion de données complexes et la prise de décision séquentielle-logique, autant de composantes propres à l'apprentissage par renforcement.
Un catalyseur d'IA pour un avenir prospère
La création de Vulcan marque une étape décisive. Le projet PAICE Compute, qui en est à sa quatrième année d'existence, a déjà réalisé son premier marché de calcul intensif, d'une valeur de 14 millions de dollars, et se prépare à en réaliser un deuxième au cours de l'exercice en cours.
L'achèvement de Vulcan représente un moment de transformation pour l'IA au Canada, en consolidant fermement la position de l'Alberta à l'avant-garde de la recherche et de la commercialisation de l'IA. La capacité de Vulcan à faciliter l'itération et l'expérimentation rapides de modèles d'IA complexes débouchera sur des solutions d'IA plus robustes, plus précises et plus polyvalentes, fabriquées en Alberta et capables de relever les défis du monde réel.