Mit den integrierten Algorithmen von AI Platform Training senden Sie Trainingsdaten und wählen einen Algorithmus aus – die Vorverarbeitung sowie das Training übernimmt dann AI Platform Training für Sie. Sie brauchen keinen Code für eine Trainingsanwendung zu schreiben.
Übersicht
In dieser Anleitung trainieren Sie ein Linear-Learner-Modell, ohne Code zu schreiben. Sie senden dabei das Census Income Dataset (Dataset zur Einkommenserhebung) zur Vorverarbeitung und zum Training an AI Platform Training und stellen dann das Modell in AI Platform Training für Vorhersagen bereit. Das trainierte Modell sagt die Wahrscheinlichkeit voraus, dass das jährliche Einkommen einer Person mehr als 50.000 $ beträgt.
Hinweis
Wenn Sie diese Anleitung über die Befehlszeile ausführen möchten, verwenden Sie entweder Cloud Shell oder eine Umgebung, in der das Google Cloud CLI installiert ist.
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um ein GCP-Konto einzurichten, die erforderlichen APIs zu aktivieren und das Google Cloud CLI zu installieren und zu aktivieren.
- Melden Sie sich bei Ihrem Google Cloud-Konto an. Wenn Sie mit Google Cloud noch nicht vertraut sind, erstellen Sie ein Konto, um die Leistungsfähigkeit unserer Produkte in der Praxis sehen und bewerten zu können. Neukunden erhalten außerdem ein Guthaben von 300 $, um Arbeitslasten auszuführen, zu testen und bereitzustellen.
-
In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.
-
Die Abrechnung für das Google Cloud-Projekt muss aktiviert sein.
-
AI Platform Training & Prediction and Compute Engine APIs aktivieren.
- Install the Google Cloud CLI.
-
To initialize the gcloud CLI, run the following command:
gcloud init
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In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.
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Die Abrechnung für das Google Cloud-Projekt muss aktiviert sein.
-
AI Platform Training & Prediction and Compute Engine APIs aktivieren.
- Install the Google Cloud CLI.
-
To initialize the gcloud CLI, run the following command:
gcloud init
Einrichtung
Wenn Sie tabellarische integrierte Algorithmen verwenden möchten, müssen Sie die Kopfzeile aus der CSV-Datei entfernen und die Zielwerte in die erste Spalte verschieben. Wir haben das ursprüngliche Dataset der Einkommenserhebung für die Verwendung in dieser Anleitung geändert und im öffentlichen Cloud Storage-Bucket gs://cloud-samples-data/ai-platform/census/algorithms/data/
gehostet.
Console
Bevor Sie mit dem Trainingsjob beginnen, müssen Sie die Daten aus unserem öffentlichen Cloud Storage-Bucket in Ihren Cloud Storage-Bucket kopieren.
Beispieldaten in Ihren Cloud Storage-Bucket kopieren
Laden Sie zuerst die Trainings- und Testdaten aus unserem öffentlichen Cloud Storage-Bucket herunter.
Rufen Sie unseren öffentlichen Cloud Storage-Bucket auf:
Laden Sie sowohl
test.csv
als auchtrain.csv
herunter:Klicken Sie auf den Dateinamen.
Klicken Sie auf der Seite Objektdetails auf Herunterladen. Diese Dateien werden in Ihre lokale Umgebung als
ai-platform_census_algorithms_data_test.csv
oderai-platform_census_algorithms_data_train.csv
heruntergeladen.
Laden Sie anschließend die Trainings- und Testdaten in Ihren Cloud Storage-Bucket hoch.
Rufen Sie die Browserseite für Ihren Cloud Storage-Bucket auf. Wählen Sie Ihr Projekt in der Drop-down-Liste Projekt auswählen aus oder öffnen Sie es in einem neuen Tab:
Klicken Sie auf den Namen des Buckets, den Sie verwenden möchten, oder erstellen Sie einen neuen Bucket. Wenn Sie einen neuen erstellen, muss es sich um einen regionalen Bucket handeln. Wählen Sie die Region aus, in der Sie den AI Platform Training-Trainingsjob ausführen.
(Optional) Klicken Sie auf Ordner erstellen, um einen Ordner für die hochgeladenen Dateien zu erstellen. Geben Sie einen Namen für den Ordner ein (z. B. "Daten") und klicken Sie auf Erstellen. Klicken Sie anschließend auf den Namen des neuen Ordners, um ihn zu öffnen.
Klicken Sie auf Dateien hochladen, um sowohl die Trainings- als auch die Testdateien hochzuladen und
ai-platform_census_algorithms_data_train.csv
sowieai-platform_census_algorithms_data_test.csv
zu Ihrem Bucket hinzuzufügen.
Nachdem die Daten in Ihren Bucket kopiert wurden, können Sie einen Trainingsjob starten. Wählen Sie dazu den gewünschten Algorithmustyp aus.
Algorithmus auswählen
Rufen Sie in der Google Cloud Console die AI Platform Training-Seite „Jobs” auf:
Zur Seite AI Platform Training-Jobs
Klicken Sie auf die Schaltfläche Neuer Trainingsjob. Klicken Sie in den darunter angezeigten Optionen auf Integriertes Algorithmustraining. Anschließend wird die Seite Neuen Trainingsjob erstellen aufgerufen.
Das Erstellen eines Trainingsjobs gliedert sich in vier Schritte. Der erste Schritt lautet Trainingsalgorithmus. Wählen Sie Linear Learner aus und klicken Sie auf Weiter.
gcloud
Richten Sie Umgebungsvariablen für Ihre Projekt-ID, Ihren Cloud Storage-Bucket, den Cloud Storage-Pfad zu den Trainingsdaten und den ausgewählten Algorithmus ein.
Die integrierten Algorithmen von AI Platform Training befinden sich in Docker-Containern, die in Container Registry gehostet werden.
PROJECT_ID=YOUR_PROJECT_ID
BUCKET_NAME=YOUR_BUCKET_NAME
REGION="us-central1"
gcloud config set project $PROJECT_ID
gcloud config set compute/region $REGION
# Copy the training data into your Cloud Storage bucket, and set the path
# to your copy of the training data.
TRAINING_DATA_SOURCE=gs://cloud-samples-data/ai-platform/census/algorithms/data/train.csv
TRAINING_DATA_PATH=gs://$BUCKET_NAME/algorithms-demo/data/train.csv
gcloud storage cp $TRAINING_DATA_SOURCE $TRAINING_DATA_PATH
# Specify the Docker container URI specific to the algorithm.
IMAGE_URI="gcr.io/cloud-ml-algos/linear_learner_cpu:latest"
Trainingsjob senden
Zum Senden eines Jobs müssen Sie sowohl für das Training als auch den Linear-Learner-Algorithmus einige grundlegende Argumente angeben.
Allgemeine Argumente für den Trainingsjob:
Argumente für Trainingsjobs | |
---|---|
Argument | Beschreibung |
job-id |
Eindeutige ID für den Trainingsjob; anhand dieser ID können Sie nach dem Senden des Trainingsjobs nach Logs zu seinem Status suchen. |
job-dir |
Cloud Storage-Pfad, in dem AI Platform Training nach Abschluss eines erfolgreichen Trainingsjobs die Trainingsdateien speichert. |
scale-tier |
Gibt Maschinentypen für das Training an. Verwenden Sie BASIC , um eine Konfiguration mit nur einer Maschine auszuwählen.
|
master-image-uri |
Container Registry-URI zur Angabe des Docker-Containers, der für den Trainingsjob genutzt werden soll. Verwenden Sie den Container für den integrierten Linear-Learner-Algorithmus, der vorher als IMAGE_URI definiert wurde.
|
region |
Geben Sie die verfügbare Region an, in der Ihr Trainingsjob ausgeführt werden soll. In dieser Anleitung können Sie die Region us-central1 verwenden.
|
Spezifische Argumente für den integrierten Linear-Learner-Algorithmus:
Algorithmusargumente | |
---|---|
Argument | Beschreibung |
preprocess |
Boolesches Argument, das angibt, ob AI Platform Training die Daten vorverarbeiten soll. |
model_type |
Gibt den Typ des Modells an, das trainiert werden soll: Klassifizierung oder Regression. |
training_data_path |
Cloud Storage-Speicherort für die Trainingsdaten, die in einer CSV-Datei vorliegen müssen. |
learning_rate |
Die vom linearen Optimierungstool verwendete Lernrate. |
max_steps |
Anzahl der Schritte, für die das Training ausgeführt werden soll. |
batch_size |
Anzahl der Beispiele, die pro Trainingsschritt verwendet werden sollen. |
Eine genaue Liste aller anderen Flags für den Linear-Learner-Algorithmus finden Sie in der Referenz zum integrierten Linear Learner.
Console
Lassen Sie das Kästchen Automatische Datenvorverarbeitung aktivieren angeklickt.
Klicken Sie für Trainingsdatenpfad auf Durchsuchen. Klicken Sie im rechten Bereich auf den Namen des Buckets, in den Sie die Trainingsdaten hochgeladen haben, und wechseln Sie zur Datei
ai-platform_census_algorithms_data_train.csv
.Übernehmen Sie für die Felder Validierungsdaten und Testdaten die Standardeinstellungen.
Geben Sie unter Ausgabeverzeichnis den Pfad zu Ihrem Cloud Storage-Bucket ein, in dem AI Platform Training die Ausgaben Ihres Trainingsjobs speichern soll. Sie können den Pfad zu Ihrem Cloud Storage-Bucket direkt eingeben oder auf die Schaltfläche Durchsuchen klicken und ihn auswählen.
Erstellen Sie in Ihrem Cloud Storage-Bucket zur besseren Übersichtlichkeit ein neues Verzeichnis für diesen Trainingsjob. Dazu können Sie das Feld Durchsuchen verwenden.
Klicken Sie auf Weiter.
Wählen Sie für Modelltyp die Option Klassifizierung aus.
Übernehmen Sie für alle anderen Felder die Standardeinstellungen und klicken Sie auf Weiter.
Gehen Sie auf der Seite Jobeinstellungen so vor:
- Geben Sie eine eindeutige Job-ID ein, z. B. "linear_example".
- Geben Sie eine verfügbare Region ein, z. B. "us-central1".
- Wählen Sie "BASIC" als Skalierungsstufe aus.
Klicken Sie auf Fertig, um den Trainingsjob zu senden.
gcloud
Richten Sie alle Argumente für den Trainingsjob und den Algorithmus ein, bevor Sie den Job mit
gcloud
senden:DATASET_NAME="census" ALGORITHM="linear" MODEL_TYPE="classification" MODEL_NAME="${DATASET_NAME}_${ALGORITHM}_${MODEL_TYPE}" # Give a unique name to your training job. DATE="$(date '+%Y%m%d_%H%M%S')" JOB_ID="${MODEL_NAME}_${DATE}" # Make sure you have access to this Cloud Storage bucket. JOB_DIR="gs://${BUCKET_NAME}/algorithms_training/${MODEL_NAME}/${DATE}"
Senden Sie den Job:
gcloud ai-platform jobs submit training $JOB_ID \ --master-image-uri=$IMAGE_URI --scale-tier=BASIC --job-dir=$JOB_DIR \ -- \ --preprocess --model_type=$MODEL_TYPE --batch_size=250 \ --learning_rate=0.1 --max_steps=1000 --training_data_path=$TRAINING_DATA_PATH
Nachdem der Job erfolgreich gesendet wurde, können Sie die Logs mit folgenden
gcloud
-Befehlen aufrufen:gcloud ai-platform jobs describe $JOB_ID gcloud ai-platform jobs stream-logs $JOB_ID
Struktur des Jobverzeichnisses
Nach erfolgreicher Ausführung eines Trainingsjobs erstellt AI Platform Training ein trainiertes Modell sowie einige andere Artefakte in Ihrem Cloud Storage-Bucket. Ihr JOB_DIR
hat folgende Verzeichnisstruktur:
- artifacts/
- metadata.json
- model/ (ein TensorFlow SavedModel
Verzeichnis
die außerdem eine
deployment_config.yaml
-Datei enthält) <ph type="x-smartling-placeholder">- </ph>
- saved_model.pb
- deployment_config.yaml
- processed_data/
- test.csv
- training.csv
- validation.csv
Das Jobverzeichnis enthält auch verschiedene Modellprüfpunktdateien in einem Verzeichnis namens "experiment".
Bestätigen Sie, dass die Verzeichnisstruktur in Ihrem JOB_DIR
hiermit übereinstimmt:
gcloud storage ls $JOB_DIR/* --all-versions
Trainiertes Modell bereitstellen
AI Platform Prediction verwaltet Ihre trainierten Modelle mithilfe von Modell- und Versionsressourcen. Ein AI Platform Prediction-Modell ist ein Container für die Versionen Ihres Modells für maschinelles Lernen.
Zum Bereitstellen eines Modells erstellen Sie eine Modellressource in AI Platform Prediction und erstellen eine Version dieses Modells. Mit dem Modell und der Version fordern Sie anschließend Onlinevorhersagen an.
Weitere Informationen dazu, wie Sie Modelle in AI Platform Prediction bereitstellen
Console
Auf der Seite Jobs sind alle Trainingsjobs aufgelistet. Klicken Sie auf den Namen des gerade gesendeten Trainingsjobs ("linear_example" oder den von Ihnen verwendeten Jobnamen).
Auf der Seite Jobdetails sehen Sie den allgemeinen Fortschritt Ihres Jobs. Sie können auch auf Logs ansehen klicken, um eine detailliertere Ansicht des Fortschritts aufzurufen.
Wenn die Jobausführung erfolgreich war, wird oben die Schaltfläche Modell bereitstellen eingeblendet. Klicken Sie auf Modell bereitstellen.
Wählen Sie "Als neues Modell bereitstellen" aus und geben Sie einen Modellnamen wie "linear_model" ein. Klicken Sie anschließend auf Bestätigen.
Geben Sie auf der Seite Version erstellen einen Versionsnamen wie "v1" ein und übernehmen Sie für alle anderen Felder die Standardeinstellungen. Klicken Sie auf Speichern.
Auf der Seite Modelldetails wird der Versionsname angezeigt. Es dauert einige Minuten, bis die Version erstellt ist. Wenn die Version fertig ist, wird neben dem Versionsnamen ein Häkchen angezeigt.
Klicken Sie auf den Versionsnamen ("v1"), um die Seite Versionsdetails aufzurufen. Im nächsten Schritt dieser Anleitung senden Sie eine Vorhersageanfrage.
gcloud
Der Trainingsprozess mit dem eingebundenen XGBoost-Algorithmus erzeugt die Datei deployment_config.yaml
, die die Bereitstellung Ihres Modells in AI Platform Prediction für Vorhersagen erleichtert.
Kopieren Sie die Datei in Ihr lokales Verzeichnis und rufen Sie ihren Inhalt auf:
gcloud storage cp $JOB_DIR/model/deployment_config.yaml . cat deployment_config.yaml
Ihre
deployment_config.yaml
-Datei sollte in etwa so aussehen:deploymentUri: gs://YOUR_BUCKET_NAME/algorithms_training/census_linear_classification/20190227060114/model framework: TENSORFLOW labels: global_step: '1000' job_id: census_linear_classification_20190227060114 accuracy: '86' runtimeVersion: '1.14' pythonVersion: '2.7'
Erstellen Sie das Modell und die Version in AI Platform Training:
MODEL_NAME="${DATASET_NAME}_${ALGORITHM}_${MODEL_TYPE}" gcloud ai-platform models create $MODEL_NAME --regions $REGION # Create a model and a version using the file above. VERSION_NAME="v_${DATE}" gcloud ai-platform versions create $VERSION_NAME \ --model $MODEL_NAME \ --config deployment_config.yaml
Das Erstellen der Version dauert einige Minuten.
Onlinevorhersagen abrufen
Wenn Sie Vorhersagen abrufen, müssen die Eingabedaten genauso formatiert sein wie die Trainingsdaten. Vor dem Training werden Ihre Daten von AI Platform Training vorverarbeitet. Dabei werden sie in den Korpus von metadata.json
umgewandelt.
Das Modell "Linear Learner" wendet eine ähnliche Vorverarbeitung auf Ihre Eingabedaten an, bevor Vorhersagen getroffen werden.
Console
Auf der Seite Versionsdetails für die gerade erstellte Version "v1" können Sie eine Beispielvorhersageanfrage senden.
Wählen Sie den Tab Test und Nutzung aus.
Kopieren Sie das folgende Beispiel in das Eingabefeld:
{ "instances": [ {"csv_row": "44, Private, 160323, Some-college, 10, Married-civ-spouse, Machine-op-inspct, Husband, Black, Male, 7688, 0, 40, United-States", "key": "dummy-key"} ] }
Klicken Sie auf Test.
Das Ergebnis der Beispielvorhersage enthält mehrere Felder. Die Liste
classes
enthält die vorhergesagte Klasse>50K'
:{ "predictions": [ { ... "classes": [ ">50K" ], ... } ] }
In diesem Fall prognostiziert das bereitgestellte Modell für die Person, deren Informationen Sie angegeben haben, ein Gehalt von mehr als 50.000 $. (Da das Training nicht deterministisch ist, kann Ihr Modell abweichen.)
gcloud
Schauen Sie sich die letzten Zeilen von
metadata.json
an:gcloud storage cat $JOB_DIR/artifacts/metadata.json | tail
Das Objekt
target_column.mapping
zeigt, wie die vorhergesagten Klassen in den Vorhersageergebnissen angezeigt werden:"target_algorithm": "TensorFlow", "target_column": { "mapping": { "0": "<=50K", "1": ">50K" }, "num_category": 2, "type": "classification" } }
Bereiten Sie die Vorhersageeingabe für eine Dateninstanz vor: Beachten Sie, dass Sie jede Dateninstanz als JSON-Objekt mit den folgenden Feldern angeben müssen:
csv_row
: ein String mit einer durch Kommas getrennten Reihe von Merkmalen im gleichen Format wie die Instanzen, die während des Trainings verwendet werden.key
: eine String-ID, die für jede Instanz eindeutig ist. Diese dient als Instanzschlüssel, der als Teil der Vorhersageausgabe angezeigt wird. Damit können Sie jede Vorhersage der entsprechenden Eingabeinstanz zuordnen.Dies ist für Batchvorhersagen erforderlich, da eine Batchvorhersage in einer zufälligen Reihenfolge die Eingabe verarbeitet und die Ausgabe speichert.
Bei Onlinevorhersagen, bei denen die Ausgabe in der gleichen Reihenfolge wie in der bereitgestellten Eingabe erfolgt, sind Instanzschlüssel weniger wichtig. In diesem Beispiel wird nur eine Vorhersage für eine einzelne Instanz ausgeführt, sodass der Wert des Instanzschlüssels keine Rolle spielt.
Zum Senden einer Onlinevorhersageanfrage mit Google Cloud CLI, wie in diesem Beispiel, schreiben Sie jede Instanz in eine eigene Zeile in einer durch Zeilenumbruch getrennten JSON-Datei.
Führen Sie die folgenden Befehle in Ihrem Terminal aus, um eine Eingabe für eine einzelne Instanz zu erstellen, die Sie an AI Platform Prediction senden können:
# A sample record from census dataset. Ground truth is >50K RAW_DATA_POINT='44, Private, 160323, Some-college, 10, Married-civ-spouse, Machine-op-inspct, Husband, Black, Male, 7688, 0, 40, United-States' # Create a prediction request file echo "{\"csv_row\": \"$RAW_DATA_POINT\", \"key\": \"dummy-key\"}" > sample_input.json # Check the prediction request file. cat sample_input.json
Senden Sie die Vorhersageanfrage:
gcloud ai-platform predict \ --model $MODEL_NAME \ --version $VERSION_NAME \ --json-instances sample_input.json \ --format "value(predictions[0].classes[0])" \ --signature-name "predict"
Diese Vorhersageausgabe wird so gefiltert, dass nur die vorhergesagte Klasse angezeigt wird:
>50K
Höchstwahrscheinlich ist die Vorhersageausgabe >50K
. Das bereitgestellte Modell prognostiziert für die Person, deren Informationen Sie angegeben haben, ein Gehalt von mehr als 50.000 $. (Da das Training nicht deterministisch ist, kann Ihr Modell abweichen.)
Über die Daten
Das Dataset zur Einkommenserhebung die in diesem Beispiel für das Training verwendet werden, vom UC Irvine Machine Learning Repository.
Erhebungsdaten mit freundlicher Genehmigung von: Lichman, M. (2013). UCI Machine Learning Repository http://archive.ics.uci.edu/ml. Irvine, CA: University of California, School of Information and Computer Science.