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基础设施 领域最好的 1 个 MLOps AI 工具

基础设施领域的MLOps热门 AI 工具包括 Cerebrium 等,帮助您快速提升效率。

Cerebrium
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Cerebrium

Cerebrium 是一个专为开发者设计的无服务器 AI 基础设施平台,可轻松部署、管理和扩展机器学习模型。它抽象了复杂的基础设施,提供自动扩展、快速冷启动和按使用量付费的 GPU 访问等功能,使团队能够构建高性能 AI 应用而无需管理服务器。

无服务器
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关于 MLOps

MLOps工具是为自动化和管理整个机器学习生命周期而设计的平台。它将DevOps原则应用于机器学习,把数据管道、模型训练、部署和监控整合到一个统一的持续流程中。这种方法加速了机器学习模型的产品化进程,提高了模型的可靠性,并简化了持续维护工作。作为AI基础设施的关键部分,MLOps平台为企业规模化应用AI提供了核心框架。

核心功能

  • CI/CD/CT管道:自动化机器学习模型的持续集成、持续交付和持续训练。
  • 模型注册表:一个用于在部署前存储、版本化、管理和共享已训练模型的中央存储库。
  • 实验跟踪:记录并比较不同模型训练运行的参数、指标和产出物。
  • 生产监控:持续跟踪模型性能、数据漂移和概念漂移,确保模型的可靠性。
  • 特征存储:一个用于管理、共享和提供模型训练与推理特征的中心化系统。

适用场景

MLOps工具对于将机器学习从研究阶段推向生产环境的组织至关重要。它被机器学习工程师、数据科学家和DevOps团队广泛应用于金融风控、电商推荐系统和医疗预测诊断等领域,旨在创建可复现的工作流并长期维持模型性能。

选择要点

选择MLOps工具时,需考虑其与现有云基础设施(如AWS、GCP、Azure)和数据源的集成能力。评估其功能范围——是需要端到端平台,还是仅需监控或特征存储等特定组件。此外,还应评估工具的可扩展性以及团队所需的技术门槛,比较以代码为中心的框架和低代码图形界面。

MLOps 应用场景

1

自动化模型再训练与部署

一家电商公司的数据科学团队需要根据最新的用户行为,持续更新其产品推荐模型。通过使用MLOps平台,他们构建了一个CI/CD/CT管道,该管道每天自动触发一次再训练任务,使用最新的数据。训练完成后,模型的性能会在测试集上自动进行验证。如果模型达到了预设的准确率阈值,平台会自动将其部署到生产环境,无缝替换旧模型,整个过程无需工程师手动干预,也无停机时间。

2

监控欺诈检测模型中的模型漂移

一家金融科技公司部署了一个机器学习模型来检测欺诈交易。随着时间的推移,欺诈者的策略会发生变化,导致模型性能下降——这种现象被称为模型漂移。MLOps平台持续监控线上模型的预测结果和输入数据的统计特征。当它检测到数据分布与训练数据相比发生显著漂移时,会自动向机器学习工程团队发出警报。平台的仪表板帮助他们将漂移可视化,诊断原因,并使用新标注的数据触发再训练管道,以适应新的欺诈模式。

3

确保协作项目的可复现性

一个大型数据科学团队正在协作开发一个客户流失预测模型。为避免不一致性,他们使用MLOps平台的实验跟踪和版本控制功能。每一次训练运行都会被记录下来,捕获确切的代码版本、数据集哈希、超参数和最终指标。训练好的模型产出物随后被存储在中央模型注册表中。这确保了任何团队成员都可以完美地复现某个特定的实验,公平地比较结果,并检索到被批准部署的确切模型版本,从而创建了一个透明且可审计的工作流程。

4

管理中心化的特征存储

在一个大型组织中,多个团队正在构建不同的模型(例如,用于市场营销、销售和支持),但通常需要相同的数据特征,如“客户生命周期价值”。他们没有让每个团队独立计算这个特征,而是使用带有特征存储的MLOps平台。一个工程团队负责定义和填充特征存储,提供高质量、最新的特征。然后,数据科学团队可以直接拉取这些预先计算好的特征,用于模型训练和生产中的实时推理。这节省了计算时间,防止了训练-服务偏差,并确保了所有模型的一致性。

5

在生产环境中对模型进行A/B测试

一个营销团队希望测试一个新的广告定向模型,并与当前模型进行对比。他们使用MLOps工具执行“冠军-挑战者”部署。平台将90%的流量路由到现有的“冠军”模型,10%的流量路由到新的“挑战者”模型,并实时收集两个模型的性能指标(如点击率)。一周后,团队在一个对比仪表板上分析结果。由于挑战者模型显示出15%的性能提升,他们使用该平台将其无缝提升为新的冠军,现在为100%的流量提供服务。

6

为满足合规性而治理和审计机器学习模型

监管机构要求一家金融机构解释其贷款审批模型的决策过程,并保留清晰的审计追踪记录。他们使用一个提供强大模型治理功能的MLOps平台。该平台的模型注册表不仅存储模型文件,还存储其“血统”——包括用于训练的数据、代码和负责的数据科学家。当需要审计时,他们可以立即生成一份详细说明模型整个历史的报告。这确保了对GDPR等法规的遵守,并为模型的预测方式和原因提供了透明度。

MLOps 常见问题

什么是MLOps?

MLOps,即机器学习运维,是一种旨在简化机器学习模型从开发到生产过程的实践。它将DevOps的原则与机器学习生命周期的独特挑战相结合。MLOps的主要目标是自动化和监控机器学习系统构建的所有步骤,包括数据收集、模型训练、部署和持续的性能监控。这确保了机器学习模型能够被可靠地部署、高效地维护,并随着时间的推移持续提供价值。

MLOps与DevOps有什么区别?

虽然MLOps受到DevOps的启发,但它解决了几个独特的挑战。DevOps主要将“代码”作为软件生命周期中的核心资产进行管理。而MLOps则必须管理三个组成部分:代码、模型和数据。其生命周期也更复杂,包含一个传统软件开发中不存在的实验阶段(模型训练和验证)。此外,MLOps不仅需要持续监控系统健康状况,还需要监控模型性能退化(漂移),这需要专门的工具和流程。

MLOps平台有哪些关键组成部分?

一个全面的MLOps平台通常包括几个协同工作的关键组件。它们是:

  • 数据和管道版本控制:用于跟踪数据集和处理步骤的变化,以实现可复现性。
  • 特征存储:一个中央存储库,用于一致地管理和提供用于训练和推理的特征。
  • 模型注册表:用于存储、版本化和管理已训练模型的生命周期。
  • 机器学习的CI/CD:用于持续构建、测试和部署模型的自动化管道。
  • 监控和警报:用于在生产中跟踪模型性能、数据漂移和系统健康状况,并针对异常情况提供自动警报。
谁应该使用MLOps工具?

MLOps工具专为协作环境设计,供多个角色使用。机器学习工程师用它来构建和自动化部署管道。数据科学家用它来跟踪实验、版本化模型并了解生产中的性能。DevOps工程师用它将机器学习工作流集成到更广泛的CI/CD流程中并管理基础设施。最后,IT和运维团队依靠它来监控生产AI系统的健康状况和可靠性,确保它们满足服务水平协议。

如何选择合适的MLOps工具?

选择合适的MLOps工具取决于您的具体需求。请考虑以下因素:

  • 范围:您是需要一个覆盖整个生命周期的端到端平台,还是一个用于特定任务(如监控或实验跟踪)的同类最佳工具?
  • 集成:该工具与您现有技术栈(如云服务提供商AWS、GCP、Azure、数据仓库和CI/CD工具)的集成情况如何?
  • 可扩展性:该工具能否处理您当前和未来的数据量、模型复杂性和已部署模型数量的规模?
  • 用户体验:它是否适合您团队的技能?一些工具是代码优先且以开发人员为中心,而另一些则提供更易于访问的图形用户界面。