Apa yang dimaksud dengan Kubeflow?

Kubeflow adalah platform machine learning (ML) open source yang dirancang untuk menyederhanakan deployment dan pengelolaan alur kerja ML di Kubernetes. Dengan menggabungkan kecanggihan Kubernetes dengan alat dan library khusus ML, Kubeflow membantu memfasilitasi penerapan praktik machine learning operations (MLOps) yang andal. Kubeflow juga memungkinkan pengguna Google Kubernetes Engine (GKE) untuk lebih mudah membangun alur kerja ML sebagai bagian dari deployment Hypercomputer AI.

Kubeflow membantu engineer machine learning dan data scientist dalam memanfaatkan skalabilitas dan portabilitas Kubernetes. Pengguna dapat mengabaikan kerumitan containerization dan berfokus pada build, pelatihan, dan deployment model machine learning mereka.

Apa kegunaan Kubeflow?

Kubeflow sering kali digunakan untuk berbagai tugas machine learning, termasuk:

  • Membangun alur kerja ML yang portabel dan skalabel: Pengguna dapat mendefinisikan alur kerja ML mereka sebagai pipeline yang dapat dengan mudah dibagikan dan di-deploy di berbagai lingkungan, sehingga meningkatkan konsistensi dan reproduksi dalam proses machine learning.
  • Melatih model ML dalam skala besar: Kubeflow membantu mendistribusikan workload pelatihan di seluruh cluster Kubernetes, sehingga pengguna dapat melatih model pada set data yang lebih besar secara lebih efisien. Skalabilitas ini dapat bermanfaat untuk menangani volume data yang terus bertambah dalam aplikasi machine learning modern.
  • Men-deploy model ML untuk produksi: Men-deploy model machine learning terlatih sebagai layanan yang skalabel dan dapat diandalkan, serta menjembatani kesenjangan antara pengembangan dan deployment model, dapat dilakukan lebih mudah dengan Kubeflow. Hal ini dapat menyederhanakan transisi dari eksperimen ke model ML yang siap produksi.
  • Mengelola siklus proses ML: Kubeflow sering kali menyertakan fitur untuk melacak eksperimen, mengelola versi model, dan memantau performa model, yang menyederhanakan seluruh siklus proses machine learning. Pengelolaan komprehensif ini selaras dengan prinsip MLOps untuk pemantauan dan peningkatan berkelanjutan.

Komponen Kubeflow

Kubeflow terdiri dari beberapa komponen yang dapat bekerja sama untuk menyediakan platform yang komprehensif. Berikut beberapa komponen utama:

Pipeline

Dengan memanfaatkan container Docker, Kubeflow Pipelines menyediakan platform untuk membuat dan men-deploy alur kerja machine learning yang portabel dan skalabel. Setiap pipeline bertindak sebagai blueprint, yang merinci langkah-langkah alur kerja ML dan interkoneksinya. Antarmuka yang mudah digunakan dalam Kubeflow Pipelines memungkinkan pengelolaan dan pelacakan eksperimen yang efisien, visualisasi eksekusi pipeline, serta pemeriksaan mendalam terhadap log dan metrik performa.

Katib

Katib adalah sistem penyesuaian hyperparameter untuk model machine learning. Menemukan kumpulan hyperparameter terbaik untuk model bisa jadi suatu proses yang menghabiskan waktu, tetapi Katib menjadikan proses ini otomatis. Katib mendukung berbagai algoritma penelusuran, seperti penelusuran grid, penelusuran acak, dan pengoptimalan Bayesian sehingga pengguna dapat mengoptimalkan performa model mereka secara lebih efisien.

KFServing

KFServing menyediakan platform inferensi serverless untuk men-deploy model machine learning terlatih. Hal ini menyederhanakan deployment dan penskalaan model terlatih. KFServing mendukung berbagai framework machine learning, seperti TensorFlow, PyTorch, dan scikit-learn, sehingga menjadikannya tidak bergantung pada framework dan dapat disesuaikan dengan berbagai ekosistem ML.

Metadata

Komponen Metadata Kubeflow menyediakan pelacakan silsilah dan artefak. Komponen ini membantu data scientist melacak eksperimen, set data, dan model mereka, sehingga memudahkan pengelolaan dan reproduksi pekerjaan mereka. Pelacakan metadata ini memfasilitasi kolaborasi antaranggota tim dan memastikan hasil dapat direproduksi.

Manfaat Kubeflow

Para organisasi yang ingin menyederhanakan dan meningkatkan proses machine learning mereka mungkin mendapati bahwa Kubeflow menawarkan banyak keunggulan:

Skalabilitas dan portabilitas

Kubeflow membantu pengguna meningkatkan atau menurunkan skala alur kerja machine learning sesuai kebutuhan, dan dapat di-deploy di berbagai infrastruktur, termasuk lingkungan lokal, cloud, dan hybrid. Fleksibilitas ini memungkinkan organisasi menyesuaikan infrastruktur ML mereka dengan kebutuhan spesifik mereka dan menghindari ketergantungan pada vendor.

Kemampuan reproduksi dan pelacakan eksperimen

Salah satu manfaat utama menggunakan Kubeflow adalah arsitektur berbasis komponennya yang memungkinkan reproduksi eksperimen dan model dengan lebih mudah. Kubeflow menyediakan alat untuk pembuatan versi dan pelacakan set data, kode, dan parameter model. Reproduksi ini memastikan konsistensi dalam eksperimen ML dan memfasilitasi kolaborasi di antara data scientist.

Kemampuan pengembangan dan integrasi

Dirancang agar dapat dikembangkan, Kubeflow dapat diintegrasikan dengan berbagai alat dan layanan lain, termasuk platform machine learning berbasis cloud. Hal tersebut juga dapat disesuaikan dengan komponen tambahan. Ini memungkinkan organisasi untuk dapat memanfaatkan alat dan alur kerja yang ada dan memasukkan Kubeflow ke dalam ekosistem ML mereka dengan lancar.

Mengurangi kerumitan operasional

Dengan mengotomatisasi banyak tugas terkait deployment dan pengelolaan alur kerja machine learning, Kubeflow membantu data scientist dan engineer untuk berfokus pada tugas dengan nilai yang lebih tinggi, seperti pengembangan dan pengoptimalan model. Pengurangan beban operasional ini dapat menghasilkan peningkatan produktivitas dan efisiensi yang signifikan.

Pemanfaatan resource yang lebih baik

Melalui integrasinya yang erat dengan Kubernetes, Kubeflow dapat memungkinkan penggunaan resource yang lebih efisien. Para organisasi dapat mengoptimalkan alokasi resource hardware mereka dan mengurangi biaya yang terkait dengan menjalankan workload machine learning.

Mulai menggunakan Kubeflow

Pengguna memiliki beberapa cara untuk mulai menggunakan Kubeflow, bergantung pada kebutuhan dan tingkat pengalaman masing-masing:

  • Men-deploy Kubeflow ke Google Kubernetes Engine (GKE): Opsi ini memberikan fleksibilitas dan kontrol yang lebih besar atas deployment Kubeflow. Pengguna dapat menyesuaikan penginstalan untuk memenuhi persyaratan tertentu dan memiliki akses penuh ke cluster Kubernetes yang mendasarinya. Namun, pendekatan ini mungkin memerlukan lebih banyak keahlian Kubernetes dan mungkin lebih rumit.
  • Menggunakan Vertex AI Pipelines: Opsi ini merupakan layanan terkelola sepenuhnya yang dapat mempermudah deployment dan menjalankan pipeline Kubeflow di Google Cloud. Vertex AI Pipelines menangani semua pengelolaan infrastruktur, sehingga pengguna dapat berfokus pada build dan menjalankan alur kerja ML. Pendekatan ini mungkin merupakan opsi yang bagus bagi mereka yang mencari solusi terkelola yang cepat dan mudah disiapkan.
  • Menjelajahi Kubeflow di platform lain: Kubeflow juga dapat di-deploy ke lingkungan Kubernetes lainnya. Petunjuk penginstalan dan dokumentasi untuk platform ini dapat ditemukan di situs Kubeflow.
Untuk menentukan pendekatan terbaik, pengguna harus mempertimbangkan tingkat pemahaman mereka tentang Kubernetes, tingkat kontrol yang diinginkan atas infrastruktur, dan anggaran mereka. Bagi pengguna yang baru mengenal Kubernetes atau yang menginginkan solusi yang lebih terkelola, Vertex AI Pipelines bisa jadi tempat yang tepat untuk memulai. Jika pengguna memerlukan fleksibilitas lebih atau ingin menjalankan Kubeflow secara lokal, men-deploy ke GKE atau platform Kubernetes lainnya mungkin akan lebih cocok.

Langkah selanjutnya

Mulailah membangun solusi di Google Cloud dengan kredit gratis senilai $300 dan lebih dari 20 produk yang selalu gratis.