Synthèse
La maîtrise de l'anglais dans les économies en développement comme l'Inde affecte le bien-être économique et social des individus. Ce problème rend la maîtrise de l'anglais très importante sur le plan social. Dans la plupart des écoles publiques indiennes, l'enseignement se fait dans la langue locale. Les étudiants ont donc souvent des difficultés à apprendre et à maîtriser l'anglais. EnglishHelper (EH), une entreprise de technologie d'enseignement des langues et une entreprise sociale1, a pris conscience du caractère essentiel de ce défi. Elle s'est associée à Schoolnet India Ltd, une organisation d'éducation et de qualification, pour trouver une solution à long terme. Partant du principe qu'une langue s'apprend mieux dans un environnement multi-sensoriel2, l'entreprise a développé ReadToMe, un logiciel d'IA équipé d'une technologie de synthèse vocale pour la lecture et la compréhension multi-sensorielles. En s'associant avec Intel et Amazon Web Services (AWS), EH a pu garantir une évolutivité et fournir le logiciel aux écoles publiques dans tous les états de l'Inde. Celui-ci aide désormais les étudiants de plus de 25 000 écoles et devrait dépasser les 100 000 écoles en 2021-223.
Mettre en œuvre un apprentissage basé sur la technologie
Les enquêtes menées au cours de la dernière décennie dans les écoles publiques indiennes montrent un écart important dans la capacité de lecture et de compréhension des étudiants4. Dans la majorité des écoles publiques en Inde, en particulier dans les zones rurales, l'enseignement se fait dans le dialecte local ou la langue officielle de l'état. Selon la 8e enquête nationale sur l'éducation en Inde (AIES), l'enseignement se fait en langue anglaise dans seulement 15,49 % des écoles primaires, 21,08 % des écoles primaires supérieures, 28,73 % des écoles secondaires et 33,6 % des écoles secondaires supérieures5. Les élèves des écoles publiques ont des difficultés à apprendre l'anglais pour diverses raisons : la phonétique anglaise est arbitraire et difficile pour les étudiants qui ne sont pas exposés à l'anglais dans leur vie quotidienne. La pénurie d'enseignants et leur maîtrise de l'anglais posent également problème.
Acquérir des compétences en anglais élargit les perspectives des étudiants indiens en leur offrant un large éventail d'options d'enseignement supérieur et d'emploi futur. EnglishHelper a compris que l'absence de compétences en anglais avait des conséquences sur l'avenir de ces étudiants. Pour aider les étudiants à surmonter cet obstacle, EH a créé une solution à long terme avec ReadToMe, un logiciel d'IA qui facilite la lecture et la compréhension multi-sensorielles.
Pour avoir davantage de portée et soutenir les besoins d'apprentissage des étudiants, EH a lancé le programme RightToRead, qui met en œuvre ReadToMe dans divers environnements d'apprentissage3. L'entreprise a approché plusieurs états de l'Inde pour explorer la portée de cette solution pour les élèves des écoles publiques, notamment dans les zones rurales. Cela a permis à EH de travailler avec les gouvernements de tout le pays et de développer le programme RightToRead dans plus de 25 000 écoles, impactant la vie de plus de 10 millions d'étudiants et 100 000 enseignants3.
« Le programme RightToRead répond à un besoin fondamental d'apprendre l'anglais, ce qui fait défaut dans les écoles publiques. Amazon Web Services et Intel se sont associés pour garantir une évolutivité et fournir une solution rentable qui profitera à des milliers d'étudiants dans les écoles publiques » - Rahul Sharma, Président, World Wide Public Sector, Inde et Asie du Sud, Amazon Internet Services Pvt. Ltd.
Lecture en classe pour une meilleure compréhension3.
Une plateforme pour développer des compétences en anglais
EH, en association avec Schoolnet, Intel et AWS, a mis en œuvre avec succès son logiciel ReadToMe dans des écoles publiques équipées numériquement dans plusieurs états. Le logiciel mis en œuvre dans le programme RightToRead est équipé d'une technologie multi-sensorielle activée par l'IA qui rend l'apprentissage interactif pour les étudiants et améliore l'efficacité des enseignants. Des évaluations indépendantes réalisées par des tiers ont permis de constater que les étudiants suivant les cours activés par ReadToMe, le logiciel d'EH mis en œuvre pour les étudiants du cours préparatoire à la terminale, avaient amélioré leurs compétences en lecture et en compréhension de 20 à 40 %6. Ce résultat significatif est dû à une exposition constante, qui permet aux étudiants d'apprendre la phonétique anglaise et d'améliorer la reconnaissance des mots. De plus, l'adapter au programme scolaire garantit une mise en œuvre pratique des manuels prescrits et élimine la nécessité de séances de cours prolongées. Aujourd'hui, ReadToMe donne du pouvoir à plus de 10 millions d'étudiants dans plus de 25 000 écoles3 en leur offrant une expérience d'apprentissage saine en classe et au-delà.
Le dernier état a avoir mis en œuvre le programme RightToRead est l'Andhra Pradesh. Dans le cadre d'une initiative visant à inclure l'anglais comme langue d'enseignement dans toutes les écoles publiques, l'état, en partenariat avec EH, a lancé le projet Anglodayam. Celui-ci étend les solutions du programme RightToRead aux pensionnats des départements tribaux et d'assistance sociale de l'état7. Ensemble, EH, Intel et AWS ont déployé le programme avec succès dans 210 écoles. Plus de 40 000 étudiants et 300 enseignants des régions reculées de l'Andhra Pradesh utilisent ce programme.
Session d'EnglishBolo pour aider les enseignants à bénéficier de meilleurs outils de formation8.
Des solutions qui transforment l'apprentissage des langues
La volonté de créer un impact a poussé EH à trouver plusieurs solutions qui pourraient être incluses dans le programme RightToRead et qui aideraient non seulement les étudiants, mais aussi les enseignants. Alors que le programme était destiné aux écoles publiques, notamment dans les régions rurales, EH s'est rendu compte que la plupart des enseignants n'avaient pas suffisamment de compétences linguistiques. Pour permettre au enseignants d'acquérir les compétences nécessaires, EH leur a proposé EnglishBolo, une solution d'apprentissage attribuée en fonction de leurs compétences en anglais. Les enseignants peuvent utiliser EnglishBolo pour améliorer leurs compétences et se familiariser avec les solutions ReadToMe. Grâce à un mélange d'apprentissage personnel et de cours particuliers en direct, les enseignants peuvent apprendre et pratiquer dans un environnement sûr. EnglishBolo a sans aucun doute une grande valeur pour les enseignants, mais EH a pu démontrer en mettant en œuvre le programme que près de 60 % des enseignants n'avaient pas le niveau de compétence souhaité en anglais. Cette lacune doit être comblée rapidement si l'administration de l'état veut réussir à instaurer l'anglais comme langue d'enseignement.
Les enseignants qui terminent le programme EnglishBolo disposent des connaissances nécessaires pour mettre en œuvre l'édition ReadToMe School et ReadToMe Virtual Classroom. Ces solutions permettent aux étudiants du cours préparatoire à la terminale d'apprendre l'anglais en suivant le programme scolaire, en classe et à distance. L'édition ReadToMe School tire parti de l'infrastructure des technologies de l'information et de la communication (TIC) de l'école pour fournir une expérience d'apprentissage multisensorielle à l'aide d'outils visuels et auditifs qui sont contrôlés par l'enseignant. Cela maximise la participation et l'engagement des étudiants dans les cours. ReadToMe Virtual Classroom permet aux enseignants de continuer à apprendre l'anglais à distance et en ligne sans entraver les plans de cours. EH a mis en œuvre ReadToMe Student Edition pour améliorer l'apprentissage des élèves en classe. Cette édition leur fournit le soutien scolaire nécessaire en dehors de l'école. Cette application d'apprentissage personnel, qui peut être installée sur des appareils Android, permet aux étudiants de lire et de comprendre les manuels du programme scolaire.
Exploiter les capacités d'IA avancées d'Intel
EH a tiré parti des instances AWS EC2 (Elastic Compute Cloud) M5 équipées de processeurs Intel® Xeon® Scalable de 2ᵉ génération. Les processeurs et l'architecture Intel® utilisés pour prendre en charge les serveurs d'applications et les bases de données AWS ont permis d'améliorer les temps de calcul et d'optimiser les applications.
L'architecture Intel® offre une protection solide des données, un traitement rapide de gros volumes de données et une flexibilité de service sans aucun inconvénient de performance. Les processeurs Intel Xeon Scalable ont fourni au programme RightToRead les capacités clés nécessaires, notamment :
- Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) : outre de meilleures performances de classification des images pour les processeurs Intel Xeon Scalable de 2ᵉ génération, Intel DL Boost offre une accélération de l'IA intégrée avec des performances rapides d'inférence de deep learning.
- Intel® Advanced Vector Extension 512 (Intel® AVX-512) : l'extension Intel AVX-512 accélère les performances des applications, ce qui permet d'améliorer considérablement les vitesses des charges de travail et des applications de données.
« Pouvoir lire, écrire et parler l'anglais peut ouvrir une multitude de portes aux enfants. En nous associant à AWS et en aidant à développer le programme RightToRead d'EnglishHelper, nous avons pu avoir un impact significatif sur les résultats d'apprentissage et espérons poursuivre cette brillante collaboration dans d'autres états en Inde. » —Peter Bevan, Directeur général - équipe CEGS Amazon
Exploiter les instances AWS pour l'évolutivité et l'optimisation
Les instances Amazon EC2 M5, qui sont dotées de la puissance de calcul des processeurs Intel Xeon Scalable de 2ᵉ génération, d'Intel AVX-512 et d'Intel DL Boost, ont permis à EH de déployer le programme RightToRead basé sur l'IA de manière transparente dans les écoles des zones urbaines et rurales de l'Inde. Combiné aux bibliothèques Intel® Performance, le service de base de données relationnelle (RDS) d'AWS facilite la configuration, l'exploitation et la mise à l'échelle de la base de données utilisée pour l'application. L'extension Intel AVX-512 ainsi que les réseaux de diffusion de contenu AWS (CDN) améliorent considérablement les performances des algorithmes de machine learning d'EH, ainsi que la disponibilité et les performances des applications.
Pour faciliter le stockage et l'accessibilité des supports de cours, nous utilisons Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) sur l'architecture Intel. Cela assure une organisation et une gestion simples des données. L'extension Intel AVX-512 améliore également les opérations de calcul intensif en utilisant AWS Lambda pour entraîner ReadToMe à lire correctement les manuels scolaires. De plus, les services AWS tels que CloudWatch pour les alertes en temps réel, CloudWatch pour l'analyse et l'application des journaux et GuardDuty pour la sécurité et les accès non autorisés sont également mis en œuvre pour ce programme.
Les processeurs Intel Xeon Scalable de 2ᵉ génération permettent aux instances EC2 d'améliorer la capacité d'évolution en fournissant la puissance de calcul nécessaire. Cela a permis à EH d'étendre le programme à plusieurs milliers d'écoles simultanément. L'évolutivité garantit également que plusieurs millions d'étudiants et d'enseignants dans différents environnements d'apprentissage sont en mesure d'apprendre efficacement la langue anglaise.
« Le programme RightToRead nous permet de nous concentrer sur l'apprentissage et la maîtrise de l'anglais par les populations mal desservies en Inde (et dans le monde). Intel et AWS ont utilisé le Cloud pour fournir évolutivité et adaptabilité afin d'étendre le programme aux régions les plus reculées de l'Inde et de faire une différence pour les étudiants et les enseignants. » -Sanjay Gupta, directeur général - EnglishHelper
Figure 1 : utilisation d'AWS-Intel dans les solutions d'apprentissage9.
Un déploiement sans faille grâce à AWS et Intel
L'un des principaux défis qu'EH a affronté a été de déployer le logiciel dans plusieurs écoles simultanément. Sriram Shankar, CTO chez EH, déclare « Lors des premières étapes du programme, nous avons physiquement déployé le logiciel dans les écoles à l'aide de CD. L'installation et la configuration ont été très chronophages. En travaillant avec Intel et AWS, nous avons pu migrer les solutions vers un Cloud AWS à partir de notre centre de données sur site. Cela nous a permis de garantir l'efficacité de nos déploiements. »
L'architecture Intel et le Cloud AWS ont permis d'offrir une capacité informatique évolutive tout en maintenant des coûts faibles et en offrant des fonctionnalités avancées qui améliorent l'expérience d'apprentissage. Le déploiement automatisé, les solutions d'assurance qualité et les serveurs stateless (grâce aux instances Amazon EC2 M5 basées sur les processeurs Intel® Xeon® Scalable) ont permis à EH de réduire les temps de déploiement de 4 heures à 30 minutes et les temps d'arrêt planifiés pour chaque version de 4 heures à quelques minutes. Migrer vers le Cloud a également permis d'installer et d'enregistrer le logiciel en moins de 30 minutes10.
EH a dû relever un autre défi : fournir un soutien opérationnel efficace à toutes les écoles qui utilisent le programme, notamment dans les endroits éloignés. La nécessité de visiter physiquement chaque école et le peu d'informations fournies pour exploiter le logiciel ont entraîné une augmentation des coûts opérationnels et de la taille de l'équipe. Travailler avec des instances AWS alimentées par Intel et le Cloud a permis à EH de gérer l'infrastructure avec une équipe de deux personnes seulement, tout en réduisant considérablement ses dépenses d'investissement. La plupart des tâches habituelles, notamment l'approvisionnement des serveurs, la mise à l'échelle en fonction de la demande et la réparation, étant gérée par Intel et AWS, EH pouvait se concentrer sur l'amélioration de son infrastructure et la résolution des vrais problèmes clients.
Créer un avenir meilleur avec l'anglais
Grâce au programme offert par EH, les étudiants sont capables de parler et d'écrire en anglais. Pouvoir poursuivre ses études et accéder aux emplois souhaités sont des conséquences directes de ce programme qui améliore encore les revenus des ménages ruraux en Inde. En s'associant avec Intel et AWS, EH peut offrir cette compétence transformatrice à davantage d'étudiants chaque année. Les capacités et l'impact mis en évidence par les résultats incitent d'autres États à mettre en œuvre le programme.
Grâce à l'architecture Intel et à la technologie AWS, EH pourra désormais réaliser une évolutivité ininterrompue dans un avenir proche et mettre en œuvre ses solutions dans plus de 100 000 écoles dans tous les états de l'Inde. Cette solution aidera véritablement EH à avoir un impact durable sur la vie de plus de 20 millions d'étudiants et 500 000 enseignants6, en leur permettant d'améliorer leurs capacités d'apprentissage et en favorisant une croissance et des progrès continus.