Kubeflow è una piattaforma open source di machine learning (ML) progettata per semplificare il deployment e la gestione dei flussi di lavoro ML su Kubernetes. Grazie alla combinazione dell'efficienza di Kubernetes con strumenti e librerie specifici per il machine learning, Kubeflow semplifica l'implementazione di solide prassi di operazioni di machine learning (MLOps). Kubeflow consente inoltre agli utenti di Google Kubernetes Engine (GKE) di creare flussi di lavoro ML più facilmente nell'ambito di un deployment di AI Hypercomputer.
Kubeflow aiuta tecnici e data scientist di machine learning a sfruttare la scalabilità e la portabilità di Kubernetes. Gli utenti possono ignorare le complessità della containerizzazione e concentrarsi sulla creazione, l'addestramento e il deployment dei modelli di machine learning.
Spesso Kubeflow può essere utilizzato per una serie di attività di machine learning, tra cui:
Kubeflow è composto da diversi componenti che possono lavorare insieme per fornire una piattaforma completa. Ecco alcuni componenti chiave:
Sfruttando i container Docker, Kubeflow Pipelines fornisce una piattaforma per creare ed eseguire il deployment di flussi di lavoro di machine learning portabili e scalabili. Ogni pipeline funge da progetto base e descrive nel dettaglio i passaggi di un flusso di lavoro ML e le loro interconnessioni. Un'interfaccia facile da usare all'interno di Kubeflow Pipelines consente di gestire e monitorare in modo efficiente gli esperimenti, visualizzare le esecuzioni delle pipeline ed esaminare dettagliatamente i log e delle metriche di rendimento.
Katib è un sistema di ottimizzazione degli iperparametri per i modelli di machine learning. Il processo per trovare il miglior insieme di iperparametri per un modello può richiedere molto tempo, ma Katib lo automatizza. Katib supporta vari algoritmi di ricerca, come la ricerca a griglia, la ricerca casuale e l'ottimizzazione bayesiana, consentendo agli utenti di migliorare in modo più efficiente il rendimento del loro modello.
KFServing fornisce una piattaforma di inferenza serverless per il deployment di modelli di machine learning addestrati. Semplifica il deployment e la scalabilità dei modelli addestrati. KFServing supporta vari framework di machine learning, come TensorFlow, PyTorch e scikit-learn, quindi è indipendente dai framework e si adatta a diversi ecosistemi ML.
Il componente Metadati di Kubeflow fornisce la tracciabilità di derivazione e artefatti. Questo componente aiuta i data scientist a tenere traccia di esperimenti, set di dati e modelli, semplificando la gestione e la riproduzione del loro lavoro. Questo monitoraggio dei metadati facilita la collaborazione tra i membri del team e garantisce la riproducibilità dei risultati.
Le organizzazioni che cercano di semplificare e migliorare i processi di machine learning potrebbero scoprire che Kubeflow offre numerosi vantaggi:
Kubeflow aiuta gli utenti a fare lo scale up o lo scale down, a seconda delle esigenze, dei flussi di lavoro di machine learning e può esserne eseguito il deployment su varie infrastrutture, inclusi ambienti on-premise, cloud e ibridi. Questa flessibilità consente alle organizzazioni di adattare l'infrastruttura ML alle loro esigenze specifiche ed evitare vincoli ai fornitori.
Uno dei vantaggi principali dell'utilizzo di Kubeflow è che la sua architettura basata su componenti consente una riproduzione più semplice di esperimenti e modelli. Fornisce strumenti per il monitoraggio e il controllo delle versioni di set di dati, codice e parametri del modello. Questa riproducibilità garantisce la coerenza degli esperimenti ML e facilita la collaborazione tra data scientist.
Progettato per essere estensibile, Kubeflow può essere integrato con vari altri strumenti e servizi, tra cui piattaforme di machine learning basate su cloud. Può anche essere personalizzato con componenti aggiuntivi. In questo modo, le organizzazioni possono sfruttare gli strumenti e i flussi di lavoro esistenti e integrare Kubeflow senza problemi nel loro ecosistema ML.
Grazie all'automazione di molte delle attività associate al deployment e alla gestione dei flussi di lavoro di machine learning, Kubeflow aiuta data scientist e tecnici a liberare tempo da dedicare ad attività di maggiore valore, come lo sviluppo e l'ottimizzazione dei modelli. Questo carico operativo ridotto può portare a significativi guadagni in termini di produttività ed efficienza.
Grazie alla stretta integrazione con Kubernetes, Kubeflow può consentire un utilizzo più efficiente delle risorse. Le organizzazioni possono ottimizzare la distribuzione delle risorse hardware e ridurre i costi associati all'esecuzione di workload di machine learning.
Gli utenti hanno diversi modi per iniziare a utilizzare Kubeflow, a seconda delle esigenze individuali e del livello di esperienza:
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