AI Platform の概要

AI Platform を使用すると、大規模な機械学習モデルをトレーニングして、トレーニング済みモデルをクラウドでホストし、モデルを使用して新しいデータについて予測できます。

AI Platform が ML ワークフローに適合する場所

下の図は、ML ワークフローの段階の概要を示しています。青色で塗りつぶされたボックスは、AI Platform がマネージド サービスと API を提供する場所を示します。

ML ワークフロー
ML ワークフロー

図が示すように、AI Platform を使用して、ML ワークフローの次の段階を管理できます。

  • データで ML モデルをトレーニングする。

    • モデル トレーニング
    • モデルの精度を評価する
    • ハイパーパラメータを調整する

  • トレーニング済みモデルをデプロイする。

  • モデルに予測リクエストを送信する。

    • オンライン予測
    • バッチ予測（TensorFlow のみ）

  • 継続的に予測をモニタリングする。

  • モデルとモデル バージョンを管理する。

AI Platform のコンポーネント

このセクションでは、AI Platform を構成する要素を挙げ、それぞれの主な目的を説明します。

トレーニング サービス

AI Platform トレーニング サービスを利用すると、多種多様なカスタマイズ オプションを使用してモデルをトレーニングできます。

トレーニング ジョブを駆動するマシンは、さまざまなマシンタイプから選択できます。さらに、分散トレーニングの有効化、ハイパーパラメータ調整の使用、GPU と TPU による加速化にも対応しています。

トレーニング アプリケーションをカスタマイズする方法も、さまざまなオプションの中から選択できます。AI Platform の入力データを送信して、組み込みアルゴリズム（ベータ版）によるトレーニングを行うことができます。組み込みアルゴリズムが実際のユースケースに適合しない場合は、独自のトレーニング アプリケーションを送信して AI Platform で実行できます。また、トレーニング アプリケーションとその依存関係を格納したカスタム コンテナを構築し AI Platform で実行することもできます。

予測サービス

AI Platform 予測サービスを利用すると、AI Platform 上でモデルがトレーニングされたかどうかにかかわらず、トレーニング済みモデルに基づく予測を行うことができます。

Data Labeling Service

AI Platform Data Labeling Service（ベータ版）では、カスタム機械学習モデルのトレーニングに使用するデータセットに対し、ヒューマン ラベリングをリクエストできます。リクエストを送信して、動画、画像、テキストデータにラベル付けできます。

ラベリング リクエストを送信するには、ラベル付きデータの代表的なサンプルを提供します。データセットに使用可能なすべてのラベルを指定して、どのようにラベル付けするかを指示します。人間のラベル付け担当者が指示に従い、ラベリング リクエストが完了すると、機械学習モデルのトレーニングに使用できるアノテーション付きデータセットが得られます。

AI Platform とやり取りするためのツール

このセクションでは、AI Platform とのやり取りに使用するツールについて説明します。

Google Cloud Console

クラウドにモデルをデプロイし、Google Cloud Console でモデル、バージョン、ジョブを管理できます。このオプションは、機械学習リソースを使用して作業するためのユーザー インターフェースを提供します。AI Platform のリソースは Google Cloud の一部として、Cloud Logging や Cloud Monitoring などの便利なツールに接続されています。

Google Cloud CLI

gcloud ai-platform コマンドライン ツールを使用して、モデルとバージョンの管理、ジョブの送信などの AI Platform タスクをコマンドラインで実施できます。

一般に、AI Platform タスクには gcloud コマンドを、オンライン予測には REST API（下記参照）を使用することをおすすめします。

REST API

AI Platform の REST API は、ジョブ、モデル、バージョンの管理や、Google Cloud でホストされているモデルを使った予測を行う RESTful サービスを提供します。

この API にアクセスするには Python 用 Google API クライアント ライブラリを使用します。クライアント ライブラリを使用する際は、この API で使用されるリソースとオブジェクトの Python 表現を使用します。こうすると、HTTP リクエストで直接操作するより簡単で、コードも少なくて済みます。

特にオンラインの予測に役立つ REST API をおすすめします。

Vertex AI Workbench ユーザー管理ノートブック

Vertex AI Workbench ユーザー管理ノートブック インスタンスを使用すると、JupyterLab がパッケージ済みのディープ ラーニング仮想マシン（VM）インスタンスを作成して管理できます。

ユーザー管理のノートブック インスタンスには、ディープ ラーニング パッケージ スイート（TensorFlow と PyTorch フレームワークのサポートなど）がプリインストールされています。CPU のみのインスタンスか GPU 対応のインスタンスを構成できます。

ユーザー管理のノートブック インスタンスは、Google Cloud の認証と認可によって保護され、ユーザー管理のノートブック インスタンス URL を使用して利用できます。ユーザー管理のノートブック インスタンスは GitHub と統合され、GitHub リポジトリと同期できます。

詳細については、ユーザー管理ノートブックのドキュメントをご覧ください。

ディープ ラーニング VM

Deep Learning VM Image は、データ サイエンスと機械学習のタスク用に最適化された仮想マシンイメージのセットです。すべてのイメージには、主要な ML フレームワークとツールがプリインストールされています。GPU を備えたインスタンスでそのまま使用でき、データ処理タスクを高速化できます。

Deep Learning VM Image は、フレームワークとプロセッサの数多くの組み合わせをサポートするために使用できます。現在、TensorFlow Enterprise、TensorFlow、PyTorch、汎用のハイ パフォーマンス コンピューティングをサポートするイメージがあり、それぞれに CPU のみと GPU 対応のワークフロー バージョンがあります。

使用可能なフレームワークのリストについては、イメージの選択をご覧ください。

詳細については、ディープ ラーニング VM のドキュメントをご覧ください。

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