Este tutorial mostra como executar um modelo de linguagem grande (LLM) num pipeline do Dataflow de streaming usando a API RunInference do Apache Beam.
Para mais informações sobre a API RunInference, consulte o artigo Acerca do Beam ML na documentação do Apache Beam.
O código de exemplo está disponível no GitHub.
Objetivos
- Crie tópicos e subscrições Pub/Sub para a entrada e as respostas do modelo.
- Carregue o modelo para o Cloud Storage através de uma tarefa personalizada do Vertex AI.
- Execute a conduta.
- Fazer uma pergunta ao modelo e receber uma resposta.
Custos
Neste documento, usa os seguintes componentes faturáveis da Google Cloud Platform:
Para gerar uma estimativa de custos com base na sua utilização projetada,
use a calculadora de preços.
Quando terminar as tarefas descritas neste documento, pode evitar a faturação contínua eliminando os recursos que criou. Para mais informações, consulte o artigo Limpe.
Antes de começar
Execute este tutorial num computador com, pelo menos, 5 GB de espaço livre no disco para instalar as dependências.
- Sign in to your Google Cloud Platform account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.
-
Install the Google Cloud CLI.
-
Se estiver a usar um fornecedor de identidade (IdP) externo, tem primeiro de iniciar sessão na CLI gcloud com a sua identidade federada.
-
Para inicializar a CLI gcloud, execute o seguinte comando:
gcloud init
-
Create or select a Google Cloud project.
Roles required to select or create a project
- Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
-
Create a project: To create a project, you need the Project Creator
(
roles/resourcemanager.projectCreator
), which contains theresourcemanager.projects.create
permission. Learn how to grant roles.
-
Create a Google Cloud project:
gcloud projects create PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with a name for the Google Cloud project you are creating. -
Select the Google Cloud project that you created:
gcloud config set project PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with your Google Cloud project name.
-
Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.
-
Enable the Dataflow, Compute Engine, Cloud Storage, Pub/Sub, and Vertex AI APIs:
Roles required to enable APIs
To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (
roles/serviceusage.serviceUsageAdmin
), which contains theserviceusage.services.enable
permission. Learn how to grant roles.gcloud services enable dataflow.googleapis.com
compute.googleapis.com storage.googleapis.com pubsub.googleapis.com aiplatform.googleapis.com -
If you're using a local shell, then create local authentication credentials for your user account:
gcloud auth application-default login
You don't need to do this if you're using Cloud Shell.
If an authentication error is returned, and you are using an external identity provider (IdP), confirm that you have signed in to the gcloud CLI with your federated identity.
-
Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles:
roles/iam.serviceAccountUser
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
Replace the following:
PROJECT_ID
: your project ID.USER_IDENTIFIER
: the identifier for your user account—for example,myemail@example.com
.ROLE
: the IAM role that you grant to your user account.
-
Install the Google Cloud CLI.
-
Se estiver a usar um fornecedor de identidade (IdP) externo, tem primeiro de iniciar sessão na CLI gcloud com a sua identidade federada.
-
Para inicializar a CLI gcloud, execute o seguinte comando:
gcloud init
-
Create or select a Google Cloud project.
Roles required to select or create a project
- Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
-
Create a project: To create a project, you need the Project Creator
(
roles/resourcemanager.projectCreator
), which contains theresourcemanager.projects.create
permission. Learn how to grant roles.
-
Create a Google Cloud project:
gcloud projects create PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with a name for the Google Cloud project you are creating. -
Select the Google Cloud project that you created:
gcloud config set project PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with your Google Cloud project name.
-
Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.
-
Enable the Dataflow, Compute Engine, Cloud Storage, Pub/Sub, and Vertex AI APIs:
Roles required to enable APIs
To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (
roles/serviceusage.serviceUsageAdmin
), which contains theserviceusage.services.enable
permission. Learn how to grant roles.gcloud services enable dataflow.googleapis.com
compute.googleapis.com storage.googleapis.com pubsub.googleapis.com aiplatform.googleapis.com -
If you're using a local shell, then create local authentication credentials for your user account:
gcloud auth application-default login
You don't need to do this if you're using Cloud Shell.
If an authentication error is returned, and you are using an external identity provider (IdP), confirm that you have signed in to the gcloud CLI with your federated identity.
-
Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles:
roles/iam.serviceAccountUser
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
Replace the following:
PROJECT_ID
: your project ID.USER_IDENTIFIER
: the identifier for your user account—for example,myemail@example.com
.ROLE
: the IAM role that you grant to your user account.
-
Conceda funções à conta de serviço predefinida do Compute Engine. Execute o seguinte comando uma vez para cada uma das seguintes funções do IAM:
roles/dataflow.admin
roles/dataflow.worker
roles/storage.admin
roles/pubsub.editor
roles/aiplatform.user
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="serviceAccount:PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com" --role=SERVICE_ACCOUNT_ROLE
Substitua o seguinte:
PROJECT_ID
: o ID do seu projeto.PROJECT_NUMBER
: o número do seu projeto. Para encontrar o número do projeto, use o comandogcloud projects describe
.SERVICE_ACCOUNT_ROLE
: cada função individual.
- Copie o Google Cloud ID do projeto. Vai precisar deste valor mais tarde neste tutorial.
- Um contentor do Cloud Storage para usar como localização de armazenamento temporário
- Um tópico do Pub/Sub para os comandos do modelo
- Um tópico e uma subscrição do Pub/Sub para as respostas do modelo
- BUCKET_NAME: um nome para o seu contentor do Cloud Storage que cumpre os requisitos de nomenclatura de contentores. Os nomes dos contentores do Cloud Storage têm de ser globalmente exclusivos.
- LOCATION: a localização do contentor.
Para criar os tópicos, execute o comando
gcloud pubsub topics create
duas vezes, uma para cada tópico:gcloud pubsub topics create PROMPTS_TOPIC_ID gcloud pubsub topics create RESPONSES_TOPIC_ID
Substitua o seguinte:
- PROMPTS_TOPIC_ID: o ID do tópico para os comandos de entrada a enviar para o modelo, como
prompts
- RESPONSES_TOPIC_ID: o ID do tópico para as respostas do modelo, como
responses
- PROMPTS_TOPIC_ID: o ID do tópico para os comandos de entrada a enviar para o modelo, como
Para criar a subscrição e anexá-la ao tópico de respostas, use o comando
gcloud pubsub subscriptions create
:gcloud pubsub subscriptions create RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID --topic=RESPONSES_TOPIC_ID
Substitua RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID pelo ID da subscrição das respostas do modelo, como
responses-subscription
.Use o comando
git clone
para clonar o repositório do GitHub:git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.git
Navegue para o diretório
run-inference
:cd python-docs-samples/dataflow/run-inference
Se estiver a usar uma linha de comandos, verifique se tem o Python 3 e o
pip
em execução no seu sistema:python --version python -m pip --version
Se necessário, instale o Python 3.
Se estiver a usar o Cloud Shell, pode ignorar este passo porque o Cloud Shell já tem o Python instalado.
Crie um ambiente virtual Python:
python -m venv /tmp/env source /tmp/env/bin/activate
Instale as dependências:
pip install -r requirements.txt --no-cache-dir
- Lê um comando do Pub/Sub e codifica o texto em tensores de tokens.
- Executa a transformação
RunInference
. - Descodifica os tensores de tokens de saída em texto e escreve a resposta no Pub/Sub.
- MODEL_NAME: o nome do modelo, como
google/flan-t5-xl
. - VERTEX_AI_MACHINE_TYPE: o tipo de máquina para executar a tarefa personalizada do Vertex AI, como
e2-highmem-4
. - DISK_SIZE_GB: o tamanho do disco da VM, em GB. O tamanho mínimo é de 100 GB.
- PROJECT_ID: o ID do projeto
- PROMPTS_TOPIC_ID: o ID do tópico para os comandos de entrada a enviar para o modelo
- RESPONSES_TOPIC_ID: o ID do tópico para as respostas do modelo
- MODEL_NAME: o nome do modelo, como
google/flan-t5-xl
- BUCKET_NAME: o nome do contentor
- REGION: a região onde implementar a tarefa, como
us-central1
- DATAFLOW_MACHINE_TYPE: a VM na qual executar o pipeline, como
n2-highmem-4
Envie o seu comando publicando uma mensagem no Pub/Sub. Use o comando
gcloud pubsub topics publish
:gcloud pubsub topics publish PROMPTS_TOPIC_ID \ --message="PROMPT_TEXT"
Substitua
PROMPT_TEXT
por uma string que contenha o comando que quer fornecer. Coloque o comando entre aspas.Use o seu próprio comando ou experimente um dos seguintes exemplos:
Translate to Spanish: My name is Luka
Complete this sentence: Once upon a time, there was a
Summarize the following text: Dataflow is a Google Cloud service that provides unified stream and batch data processing at scale. Use Dataflow to create data pipelines that read from one or more sources, transform the data, and write the data to a destination.
Para receber a resposta, use o comando
gcloud pubsub subscriptions pull
.Consoante o tamanho do modelo, este pode demorar alguns minutos a gerar uma resposta. Os modelos maiores demoram mais tempo a implementar e a gerar uma resposta.
gcloud pubsub subscriptions pull RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID --auto-ack
Substitua
RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID
pelo ID da subscrição para as respostas do modelo.-
Saia do ambiente virtual do Python:
deactivate
-
Parar o pipeline:
-
Indique os IDs das tarefas do Dataflow que estão a ser executadas e, em seguida, tome nota do ID da tarefa do tutorial:
gcloud dataflow jobs list --region=REGION --status=active
-
Cancelar a tarefa:
gcloud dataflow jobs cancel JOB_ID --region=REGION
-
-
Eliminar o contentor e tudo o que estiver no mesmo:
gcloud storage rm gs://BUCKET_NAME --recursive
-
Elimine os tópicos e a subscrição:
gcloud pubsub topics delete PROMPTS_TOPIC_ID gcloud pubsub topics delete RESPONSES_TOPIC_ID gcloud pubsub subscriptions delete RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID
-
Revogue as funções que concedeu à conta de serviço predefinida do Compute Engine. Execute o seguinte comando uma vez para cada uma das seguintes funções do IAM:
roles/dataflow.admin
roles/dataflow.worker
roles/storage.admin
roles/pubsub.editor
roles/aiplatform.user
gcloud projects remove-iam-policy-binding PROJECT_ID --member=serviceAccount:PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com --role=SERVICE_ACCOUNT_ROLE
Opcional: revogue funções da sua Conta Google.
gcloud projects remove-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:EMAIL_ADDRESS" --role=roles/iam.serviceAccountUser
-
Optional: Revoke the authentication credentials that you created, and delete the local credential file.
gcloud auth application-default revoke
-
Optional: Revoke credentials from the gcloud CLI.
gcloud auth revoke
- Explore a aprendizagem automática do Dataflow.
- Saiba mais acerca da API RunInference.
- Aceda a informações detalhadas sobre a utilização da aprendizagem automática com o Apache Beam na documentação de pipelines de IA/AA do Apache Beam.
- Trabalhe no bloco de notas Use o RunInference para IA generativa.
- Explore arquiteturas de referência, diagramas e práticas recomendadas sobre o Google Cloud. Consulte o nosso Centro de arquitetura na nuvem.
Crie os recursos da Google Cloud Platform
Esta secção explica como criar os seguintes recursos:
Crie um contentor do Cloud Storage
Crie um contentor do Cloud Storage através da CLI gcloud. Este contentor é usado como uma localização de armazenamento temporário pelo pipeline do Dataflow.
Para criar o contentor, use o comando gcloud storage buckets create
:
gcloud storage buckets create gs://BUCKET_NAME --location=LOCATION
Substitua o seguinte:
Copie o nome do contentor. Vai precisar deste valor mais tarde neste tutorial.
Crie tópicos e subscrições do Pub/Sub
Crie dois tópicos Pub/Sub e uma subscrição. Um tópico destina-se aos comandos de entrada que envia para o modelo. O outro tópico e a respetiva subscrição anexada destinam-se às respostas do modelo.
Copie os IDs dos tópicos e o ID da subscrição. Vai precisar destes valores mais tarde neste tutorial.
Prepare o seu ambiente
Transfira os exemplos de código e, em seguida, configure o seu ambiente para executar o tutorial.
Os exemplos de código no repositório do GitHub python-docs-samples fornecem o código de que precisa para executar este pipeline. Quando estiver tudo pronto para criar o seu próprio pipeline, pode usar este exemplo de código como modelo.
Cria um ambiente virtual Python isolado para executar o seu projeto de pipeline usando o venv. Um ambiente virtual permite-lhe isolar as dependências de um projeto das dependências de outros projetos. Para mais informações sobre como instalar o Python e criar um ambiente virtual, consulte o artigo Configurar um ambiente de desenvolvimento Python.
Exemplo de código de carregamento do modelo
O código de carregamento do modelo neste tutorial inicia uma tarefa personalizada do Vertex AI que carrega o objeto state_dict
do modelo para o Cloud Storage.
O ficheiro inicial tem o seguinte aspeto:
Exemplo de código de pipeline
O código do pipeline neste tutorial implementa um pipeline do Dataflow que faz o seguinte:
O ficheiro inicial tem o seguinte aspeto:
Carregue o modelo
Os GMLs podem ser modelos muito grandes. Os modelos maiores que são preparados com mais parâmetros geralmente dão melhores resultados. No entanto, os modelos maiores requerem uma máquina maior e mais memória para serem executados. Os modelos maiores também podem ser mais lentos de executar nas CPUs.
Antes de executar um modelo do PyTorch no Dataflow, tem de carregar o objeto state_dict
do modelo. Um state_dict
objeto de um modelo
armazena as ponderações do modelo.
Num pipeline do Dataflow que usa a transformação RunInference
do Apache Beam, o objeto state_dict
do modelo tem de ser carregado para o Cloud Storage. A máquina que usa para carregar o objetostate_dict
para o Cloud Storage tem de ter memória suficiente para carregar o modelo. A máquina também precisa de uma ligação à Internet rápida para transferir os pesos e carregá-los para o Cloud Storage.
A tabela seguinte mostra o número de parâmetros para cada modelo e a memória mínima necessária para carregar cada modelo.
Modelo | Parâmetros | Memória necessária |
---|---|---|
google/flan-t5-small |
80 milhões | > 320 MB |
google/flan-t5-base |
250 milhões | > 1 GB |
google/flan-t5-large |
780 milhões | > 3,2 GB |
google/flan-t5-xl |
3 mil milhões | > 12 GB |
google/flan-t5-xxl |
11 mil milhões | > 44 GB |
google/flan-ul2 |
20 mil milhões | > 80 GB |
Embora possa carregar um modelo mais pequeno localmente, este tutorial mostra como iniciar uma tarefa personalizada do Vertex AI que carrega o modelo com uma VM de tamanho adequado.
Uma vez que os MDIs podem ser tão grandes, o exemplo neste tutorial guarda o objeto state_dict
no formato float16
em vez do formato float32
predefinido.
Com esta configuração, cada parâmetro usa 16 bits em vez de 32 bits, o que faz com que o objeto state_dict
tenha metade do tamanho. Um tamanho mais pequeno minimiza o tempo necessário para carregar o modelo. No entanto, a conversão do formato significa que a MV tem de ajustar o modelo e o objeto state_dict
à memória.
A tabela seguinte mostra os requisitos mínimos para carregar um modelo depois de o objeto state_dict
ser guardado no formato float16
. A tabela também mostra os tipos de máquinas sugeridos para carregar um modelo através da Vertex AI. O tamanho mínimo (e predefinido) do disco para o Vertex AI é de 100 GB, mas alguns modelos podem exigir um disco maior.
Nome do modelo | Memória necessária | Tipo de máquina | Memória da VM | Disco da VM |
---|---|---|---|---|
google/flan-t5-small |
> 480 MB | e2-standard-4 |
16 GB | 100 GB |
google/flan-t5-base |
> 1,5 GB | e2-standard-4 |
16 GB | 100 GB |
google/flan-t5-large |
> 4,8 GB | e2-standard-4 |
16 GB | 100 GB |
google/flan-t5-xl |
> 18 GB | e2-highmem-4 |
32 GB | 100 GB |
google/flan-t5-xxl |
> 66 GB | e2-highmem-16 |
128 GB | 100 GB |
google/flan-ul2 |
> 120 GB | e2-highmem-16 |
128 GB | 150 GB |
Carregue o objeto state_dict
do modelo para o Cloud Storage através de uma tarefa personalizada do Vertex AI:
python download_model.py vertex \
--model-name="MODEL_NAME" \
--state-dict-path="gs://BUCKET_NAME/run-inference/MODEL_NAME.pt" \
--job-name="Load MODEL_NAME" \
--project="PROJECT_ID" \
--bucket="BUCKET_NAME" \
--location="LOCATION" \
--machine-type="VERTEX_AI_MACHINE_TYPE" \
--disk-size-gb="DISK_SIZE_GB"
Substitua o seguinte:
Consoante o tamanho do modelo, o carregamento do mesmo pode demorar alguns minutos. Para ver o estado, aceda à página Tarefas personalizadas do Vertex AI.
Aceda a Tarefas personalizadas
Execute o pipeline
Depois de carregar o modelo, executa o pipeline do Dataflow. Para executar o pipeline, tanto o modelo como a memória usada por cada trabalhador têm de caber na memória.
A tabela seguinte mostra os tipos de máquinas recomendados para executar um pipeline de inferência.
Nome do modelo | Tipo de máquina | Memória da VM |
---|---|---|
google/flan-t5-small |
n2-highmem-2 |
16 GB |
google/flan-t5-base |
n2-highmem-2 |
16 GB |
google/flan-t5-large |
n2-highmem-4 |
32 GB |
google/flan-t5-xl |
n2-highmem-4 |
32 GB |
google/flan-t5-xxl |
n2-highmem-8 |
64 GB |
google/flan-ul2 |
n2-highmem-16 |
128 GB |
Execute a pipeline:
python main.py \
--messages-topic="projects/PROJECT_ID/topics/PROMPTS_TOPIC_ID" \
--responses-topic="projects/PROJECT_ID/topics/RESPONSES_TOPIC_ID" \
--model-name="MODEL_NAME" \
--state-dict-path="gs://BUCKET_NAME/run-inference/MODEL_NAME.pt" \
--runner="DataflowRunner" \
--project="PROJECT_ID" \
--temp_location="gs://BUCKET_NAME/temp" \
--region="REGION" \
--machine_type="DATAFLOW_MACHINE_TYPE" \
--requirements_file="requirements.txt" \
--requirements_cache="skip" \
--experiments="use_sibling_sdk_workers" \
--experiments="no_use_multiple_sdk_containers"
Substitua o seguinte:
Para garantir que o modelo é carregado apenas uma vez por worker e não fica sem memória, configure os workers para usarem um único processo definindo a opção de pipeline --experiments=no_use_multiple_sdk_containers
. Não tem de limitar o número de threads porque a transformação RunInference
partilha o mesmo modelo com vários threads.
O pipeline neste exemplo é executado com CPUs. Para um modelo maior, é necessário mais tempo para processar cada pedido. Pode ativar as GPUs se precisar de respostas mais rápidas.
Para ver o estado do pipeline, aceda à página Tarefas do Dataflow.
Faça uma pergunta ao modelo
Depois de o pipeline começar a ser executado, fornece um comando ao modelo e recebe uma resposta.
Limpar
Para evitar incorrer em custos na sua conta do Google Cloud pelos recursos usados neste tutorial, elimine o projeto que contém os recursos ou mantenha o projeto e elimine os recursos individuais.
Elimine o projeto
Delete a Google Cloud project:
gcloud projects delete PROJECT_ID