Generare rappresentazioni distribuite di immagini utilizzando la funzione ML.GENERATE_EMBEDDING

Questo documento mostra come creare un modello remoto BigQuery ML che fa riferimento a un modello di base di embedding di Vertex AI. Poi utilizzi il modello con la funzione ML.GENERATE_EMBEDDING per creare embedding di immagini utilizzando i dati di una tabella di oggetti BigQuery.

Ruoli obbligatori

• Per creare una connessione, devi disporre dell'appartenenza al seguente ruolo IAM (Identity and Access Management):

  • roles/bigquery.connectionAdmin

• Per concedere le autorizzazioni all'account di servizio della connessione, devi disporre della seguente autorizzazione:

  • resourcemanager.projects.setIamPolicy

• Per creare il modello utilizzando BigQuery ML, sono necessarie le seguenti autorizzazioni IAM:

  • bigquery.jobs.create
  • bigquery.models.create
  • bigquery.models.getData
  • bigquery.models.updateData
  • bigquery.models.updateMetadata

• Per eseguire l'inferenza, devi disporre delle seguenti autorizzazioni:

  • bigquery.tables.getData sul tavolo
  • bigquery.models.getData sul modello
  • bigquery.jobs.create

Prima di iniziare

1. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

2. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

3. Enable the BigQuery, BigQuery Connection, and Vertex AI APIs.

   Enable the APIs

Crea un set di dati

Crea un set di dati BigQuery per archiviare il tuo modello ML:

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina BigQuery.

   Vai alla pagina BigQuery

2. Nel riquadro Explorer, fai clic sul nome del progetto.

3. Fai clic su Visualizza azioni > Crea set di dati.

   

4. Nella pagina Crea set di dati:

   • In ID set di dati, inserisci bqml_tutorial.

   • Per Tipo di località, seleziona Più regioni e poi Stati Uniti (più regioni negli Stati Uniti).

     I set di dati pubblici sono archiviati nella US multiregione. Per semplicità, archivia il set di dati nella stessa posizione.

   • Lascia invariate le restanti impostazioni predefinite e fai clic su Crea set di dati.

     

Crea una connessione

Crea una connessione risorsa Cloud e recupera l'account di servizio della connessione. Crea la connessione nella stessa posizione del set di dati creato nel passaggio precedente.

Seleziona una delle seguenti opzioni:

Console

1. Vai alla pagina BigQuery.

   Vai a BigQuery

2. Per creare una connessione, fai clic su Aggiungi e poi su Connessioni a origini dati esterne.

3. Nell'elenco Tipo di connessione, seleziona Modelli remoti di Vertex AI, funzioni remote e BigLake (risorsa Cloud).

4. Nel campo ID connessione, inserisci un nome per la connessione.

5. Fai clic su Crea connessione.

6. Fai clic su Vai alla connessione.

7. Nel riquadro Informazioni sulla connessione, copia l'ID account di servizio da utilizzare in un passaggio successivo.

bq

1. In un ambiente a riga di comando, crea una connessione:

   bq mk --connection --location=REGION --project_id=PROJECT_ID \
       --connection_type=CLOUD_RESOURCE CONNECTION_ID

   Il parametro --project_id sostituisce il progetto predefinito.

   Sostituisci quanto segue:

   • REGION: la regione di connessione
   • PROJECT_ID: il tuo ID progetto Google Cloud
   • CONNECTION_ID: un ID per la connessione

   Quando crei una risorsa di connessione, BigQuery crea un account di servizio di sistema unico e lo associa alla connessione.

   Risoluzione dei problemi: se ricevi il seguente errore di connessione, aggiorna Google Cloud SDK:

   Flags parsing error: flag --connection_type=CLOUD_RESOURCE: value should be one of...
   

2. Recupera e copia l'ID account di servizio per utilizzarlo in un passaggio successivo:

   bq show --connection PROJECT_ID.REGION.CONNECTION_ID

   L'output è simile al seguente:

   name                          properties
   1234.REGION.CONNECTION_ID     {"serviceAccountId": "[e-mail]"}
   

Terraform

Utilizza la risorsa google_bigquery_connection.

Nota: per creare oggetti BigQuery utilizzando Terraform, devi attivare l'API Cloud Resource Manager.

Per autenticarti in BigQuery, configura le credenziali predefinite dell'applicazione. Per saperne di più, consulta Configurare l'autenticazione per le librerie client.

L'esempio seguente crea una connessione risorsa Cloud denominata my_cloud_resource_connection nella regione US:

# This queries the provider for project information.
data "google_project" "default" {}

# This creates a cloud resource connection in the US region named my_cloud_resource_connection.
# Note: The cloud resource nested object has only one output field - serviceAccountId.
resource "google_bigquery_connection" "default" {
  connection_id = "my_cloud_resource_connection"
  project       = data.google_project.default.project_id
  location      = "US"
  cloud_resource {}
}

Per applicare la configurazione Terraform in un progetto Google Cloud, completa i passaggi nelle seguenti sezioni.

Prepara Cloud Shell

1. Avvia Cloud Shell.

2. Imposta il progetto Google Cloud predefinito in cui vuoi applicare le configurazioni Terraform.

   Devi eseguire questo comando una sola volta per progetto e puoi farlo in qualsiasi directory.

   export GOOGLE_CLOUD_PROJECT=PROJECT_ID

   Le variabili di ambiente vengono sostituite se imposti valori espliciti nel file di configurazione Terraform.

Prepara la directory

Ogni file di configurazione di Terraform deve avere una propria directory (chiamata anche modulo principale).

1. In Cloud Shell, crea una directory e un nuovo file al suo interno. Il nome file deve avere l'estensione .tf, ad esempio main.tf. In questo tutorial, il file è denominato main.tf.

   mkdir DIRECTORY && cd DIRECTORY && touch main.tf

2. Se stai seguendo un tutorial, puoi copiare il codice campione in ogni sezione o passaggio.

   Copia il codice campione nel main.tf appena creato.

   Se vuoi, copia il codice da GitHub. Questa opzione è consigliata quando lo snippet Terraform fa parte di una soluzione end-to-end.

3. Esamina e modifica i parametri di esempio da applicare al tuo ambiente.
4. Salva le modifiche.
5. Inizializza Terraform. Devi eseguire questa operazione una sola volta per directory.

   terraform init

   Se vuoi, per utilizzare la versione più recente del provider Google, includi l'opzione -upgrade:

   terraform init -upgrade

Applica le modifiche

1. Rivedi la configurazione e verifica che le risorse che Terraform sta per creare o aggiornare corrispondano alle tue aspettative:

   terraform plan

   Apporta le correzioni necessarie alla configurazione.

2. Applica la configurazione di Terraform eseguendo il seguente comando e inserendo yes al prompt:

   terraform apply

   Attendi che Terraform mostri il messaggio "Applicazione completata".

3. Apri il tuo progetto Google Cloud per visualizzare i risultati. Nella console Google Cloud, vai alle risorse nell'interfaccia utente per assicurarti che Terraform le abbia create o aggiornate.

Nota: in genere i sample di Terraform presuppongono che le API richieste siano attivate nel progetto Google Cloud.

Concedi l'accesso all'account di servizio

Concedi all'account di servizio della connessione il ruolo Utente Vertex AI.

Se prevedi di specificare l'endpoint come URL quando crei il modello remoto, ad esempio endpoint = 'https://us-central1-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/myproject/locations/us-central1/publishers/google/models/text-embedding-004', concedi questo ruolo nello stesso progetto specificato nell'URL.

Se prevedi di specificare l'endpoint utilizzando il nome del modello quando crei il modello remoto, ad esempio endpoint = 'text-embedding-004', concedi questo ruolo nello stesso progetto in cui prevedi di creare il modello remoto.

Se concedi il ruolo in un progetto diverso, viene visualizzato l'errore [e-mail] does not have the permission to access resource.

Per concedere il ruolo, segui questi passaggi:

Console

1. Vai alla pagina IAM e amministrazione.

   Vai a IAM e amministrazione

2. Fai clic su Concedi accesso.

   Viene visualizzata la finestra di dialogo Aggiungi entità.

3. Nel campo Nuove entità, inserisci l'ID account di servizio che hai copiato in precedenza.

4. Nel campo Seleziona un ruolo, seleziona Vertex AI e poi Utente Vertex AI.

5. Fai clic su Salva.

gcloud

Utilizza il comando gcloud projects add-iam-policy-binding:

gcloud projects add-iam-policy-binding 'PROJECT_NUMBER' --member='serviceAccount:MEMBER' --role='roles/aiplatform.user' --condition=None

Sostituisci quanto segue:

• PROJECT_NUMBER: il numero del progetto
• MEMBER: l'ID account di servizio che hai copiato in precedenza

Crea una tabella di oggetti

Crea una tabella di oggetti con contenuti di immagini. La tabella degli oggetti consente di analizzare le immagini senza spostarle da Cloud Storage.

Il bucket Cloud Storage utilizzato dalla tabella di oggetti deve trovarsi nello stesso progetto in cui prevedi di creare il modello e chiamare la funzione ML.GENERATE_EMBEDDING. Se vuoi chiamare la funzione ML.GENERATE_EMBEDDING in un progetto diverso da quello che contiene il bucket Cloud Storage utilizzato dalla tabella di oggetti, devi concedere il ruolo Amministratore archiviazione a livello di bucket all'account di servizio [e-mail].

crea un modello

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina BigQuery.

   Vai a BigQuery

2. Utilizzando l'editor SQL, crea un modello remoto:

   CREATE OR REPLACE MODEL `PROJECT_ID.DATASET_ID.MODEL_NAME`
   REMOTE WITH CONNECTION `PROJECT_ID.REGION.CONNECTION_ID`
   OPTIONS (ENDPOINT = 'ENDPOINT');

   Sostituisci quanto segue:

   • PROJECT_ID: il tuo ID progetto
   • DATASET_ID: l'ID del set di dati che deve contenere il modello
   • MODEL_NAME: il nome del modello
   • REGION: la regione utilizzata dalla connessione
   • CONNECTION_ID: l'ID della connessione BigQuery

     Quando visualizzi i dettagli della connessione nella console Google Cloud, questo è il valore nell'ultima sezione dell'ID connessione completo visualizzato in ID connessione, ad esempio projects/myproject/locations/connection_location/connections/myconnection

   • ENDPOINT: l'LLM da incorporare da utilizzare, in questo caso multimodalembedding@001.

Genera embedding di immagini

Genera gli incorporamenti delle immagini con la funzione ML.GENERATE_EMBEDDING utilizzando i dati delle immagini di una tabella di oggetti:

SELECT *
FROM ML.GENERATE_EMBEDDING(
  MODEL `PROJECT_ID.DATASET_ID.MODEL_NAME`,
  TABLE `PROJECT_ID.DATASET_ID.TABLE_NAME`,
  STRUCT(FLATTEN_JSON AS flatten_json_output,
  OUTPUT_DIMENSIONALITY AS output_dimensionality)
);

Sostituisci quanto segue:

• PROJECT_ID: il tuo ID progetto.
• DATASET_ID: l'ID del set di dati che contiene il modello.
• MODEL_NAME: il nome del modello remoto su un modello multimodalembedding@001.
• TABLE_NAME: il nome della tabella di oggetti che contiene le immagini da incorporare.
• FLATTEN_JSON: un valore BOOL che indica se analizzare l'embedding in una colonna separata. Il valore predefinito è TRUE.
• OUTPUT_DIMENSIONALITY: un valore INT64 che specifica il numero di dimensioni da utilizzare per la generazione degli embedding. I valori validi sono 128, 256, 512 e 1408. Il valore predefinito è 1408. Ad esempio, se specifichi 256 AS output_dimensionality, la colonna di output ml_generate_embedding_result contiene 256 embedding per ogni valore di input.

Esempio

L'esempio seguente mostra come creare embedding per le immagini nella tabella degli oggetti images:

SELECT *
FROM
  ML.GENERATE_EMBEDDING(
    MODEL `mydataset.embedding_model`,
    TABLE `mydataset.images`,
    STRUCT(TRUE AS flatten_json_output, 512 AS output_dimensionality)
  );