Creazione pipeline di addestramento

Le pipeline di addestramento consentono di eseguire l'addestramento personalizzato di machine learning (ML) e di creare automaticamente una risorsa Model in base all'output dell'addestramento.

Prima di creare una pipeline

Prima di creare una pipeline di addestramento su Vertex AI, devi creare un'applicazione di addestramento Python o un container personalizzato per definire il codice di addestramento e le dipendenze da eseguire su Vertex AI. Se crei un'applicazione di addestramento Python utilizzando TensorFlow, scikit-learn o XGBoost, puoi utilizzare i nostri container predefiniti per eseguire il codice. Se non sai quale di queste opzioni scegliere, fai riferimento ai requisiti del codice di addestramento per saperne di più.

Opzioni della pipeline di addestramento

Una pipeline di addestramento include i job di addestramento con passaggi aggiuntivi. Questa guida illustra due diverse pipeline di addestramento:

  • Avvia un CustomJob e carica il modello risultante su Vertex AI
  • Lanciare un job di ottimizzazione degli iperparametri e caricare il modello risultante su Vertex AI

Inoltre, puoi utilizzare set di dati gestiti nella pipeline di addestramento. Scopri di più sulla configurazione della pipeline di addestramento per l'utilizzo di un set di dati gestito.

Che cosa include un CustomJob

Quando crei un job personalizzato, devi specificare le impostazioni necessarie a Vertex AI per eseguire il codice di addestramento, tra cui:

All'interno dei pool di worker, puoi specificare le impostazioni seguenti:

Se vuoi creare un job personalizzato autonomo al di fuori di una pipeline Vertex AI Training, consulta la guida ai job personalizzati.

Configura la pipeline per utilizzare un set di dati gestito

All'interno della pipeline di addestramento, puoi configurare il job di addestramento personalizzato o il job di ottimizzazione degli iperparametri per utilizzare un set di dati gestito. I set di dati gestiti consentono di gestire i set di dati con le applicazioni e i modelli di addestramento.

Per utilizzare un set di dati gestito nella pipeline di addestramento:

  1. Crea il tuo set di dati.
  2. Aggiornare l'applicazione di addestramento per utilizzare un set di dati gestito. Per ulteriori informazioni, vedi In che modo Vertex AI passa il set di dati all'applicazione di addestramento.

  3. Specifica un set di dati gestito quando crei la pipeline di addestramento. Ad esempio, se crei la pipeline di addestramento utilizzando l'API REST, specifica le impostazioni del set di dati nella sezione inputDataConfig.

    Devi creare la pipeline di addestramento nella stessa regione in cui hai creato il set di dati.

Per saperne di più, consulta il riferimento API in TrainingPipeline.

Configura l'addestramento distribuito

All'interno della pipeline di addestramento, puoi configurare il job di addestramento personalizzato o il job di ottimizzazione degli iperparametri per l'addestramento distribuito specificando più pool di worker.

Tutti gli esempi in questa pagina mostrano job di addestramento a replica singola con un pool di worker. Per modificarle per l'addestramento distribuito:

  • Utilizza il tuo primo pool di worker per configurare la replica principale e imposta il conteggio delle repliche su 1.
  • Aggiungi altri pool di worker per configurare repliche dei worker, repliche dei server dei parametri o repliche del valutatore, se il framework di machine learning supporta queste attività aggiuntive del cluster per l'addestramento distribuito.

Scopri di più sull'utilizzo dell'addestramento distribuito.

CustomJob e caricamento del modello

Questa pipeline di addestramento incapsula un job personalizzato con un ulteriore passaggio pratico che semplifica il deployment del tuo modello su Vertex AI dopo l'addestramento. Questa pipeline di addestramento svolge due operazioni principali:

  1. La pipeline di addestramento crea una risorsa CustomJob. Il job personalizzato esegue l'applicazione di addestramento utilizzando le risorse di calcolo specificate.

  2. Al termine del job personalizzato, la pipeline di addestramento trova gli artefatti del modello creati dall'applicazione di addestramento nella directory di output specificata per il bucket Cloud Storage. Utilizza questi artefatti per creare una risorsa model, che consente di configurare il deployment del modello.

Esistono due modi diversi per impostare la posizione degli artefatti del modello:

  • Se imposti un valore baseOutputDirectory per il job di addestramento, assicurati che il codice di addestramento salvi gli artefatti del modello in quella località, utilizzando la variabile di ambiente $AIP_MODEL_DIR impostata da Vertex AI. Al termine del job di addestramento, Vertex AI cerca gli artefatti del modello risultanti in gs://BASE_OUTPUT_DIRECTORY/model.

  • Se imposti il campo modelToUpload.artifactUri, la pipeline di addestramento carica gli artefatti del modello da quell'URI. Devi impostare questo campo se non hai impostato baseOutputDirectory.

Se specifichi sia baseOutputDirectory sia modelToUpload.artifactUri, Vertex AI utilizza modelToUpload.artifactUri.

Per creare questo tipo di pipeline di addestramento:

Console

  1. Nella console Google Cloud, nella sezione Vertex AI, vai alla pagina Pipeline di addestramento.

    Vai a Pipeline di addestramento

  2. Fai clic su Crea per aprire il riquadro Addestra nuovo modello.

  3. Nel passaggio Metodo di addestramento, specifica le seguenti impostazioni:

    1. Se vuoi utilizzare un set di dati gestito per l'addestramento, specifica un Set di dati e un Set di annotazioni.

      In caso contrario, nell'elenco a discesa Set di dati, seleziona Nessun set di dati gestito.

    2. Seleziona Addestramento personalizzato (avanzato).

    Fai clic su Continua.

  4. Nel passaggio Dettagli modello, scegli Addestra nuovo modello o Addestra nuova versione. Se selezioni Addestra nuovo modello, inserisci un nome a tua scelta, MODEL_NAME, per il modello. Fai clic su Continua.

  5. Nel passaggio Container di addestramento, specifica le seguenti impostazioni:

    1. Scegli se utilizzare un container predefinito o un container personalizzato per l'addestramento.

    2. A seconda della tua scelta, esegui una delle seguenti operazioni:

    3. Nel campo Directory di output del modello, specifica l'URI Cloud Storage di una directory in un bucket a cui hai accesso. Non è necessario che la directory esista ancora.

      Questo valore viene passato a Vertex AI nel campo API baseOutputDirectory, che imposta diverse variabili di ambiente a cui l'applicazione di addestramento può accedere quando viene eseguita.

      Al termine dell'addestramento, Vertex AI cerca gli artefatti del modello in una sottodirectory di questo URI per creare un Model. Questa sottodirectory è disponibile per il tuo codice di addestramento come variabile di ambiente AIP_MODEL_DIR.

      Quando non utilizzi l'ottimizzazione degli iperparametri, Vertex AI si aspetta di trovare gli artefatti del modello in BASE_OUTPUT_DIRECTORY/model/.

    4. Facoltativo: nel campo Argomenti, puoi specificare gli argomenti che Vertex AI deve utilizzare quando inizia a eseguire il codice di addestramento. La lunghezza massima di tutti gli argomenti combinati è di 100.000 caratteri. Il comportamento di questi argomenti varia a seconda del tipo di container in uso:

    Fai clic su Continua.

  6. Nel passaggio Ottimizzazione degli iperparametri, assicurati che la casella di controllo Abilita ottimizzazione degli iperparametri non sia selezionata. Fai clic su Continua.

  7. Nel passaggio Compute e prezzi, specifica le seguenti impostazioni:

    1. Nell'elenco a discesa Regione, seleziona una "regione che supporta l'addestramento personalizzato".

    2. Nella sezione Pool di worker 0, specifica le risorse di computing da utilizzare per l'addestramento.

      Se specifichi gli acceleratori, assicurati che il tipo di acceleratore scelto sia disponibile nella regione selezionata.

      Se vuoi eseguire l'addestramento distribuito, fai clic su Aggiungi altri pool di worker e specifica un altro set di risorse di calcolo per ogni pool di worker aggiuntivo desiderato.

    Fai clic su Continua.

  8. Nel passaggio Container di previsione, specifica le seguenti impostazioni:

    1. Scegli se utilizzare un container predefinito o un container personalizzato per fornire previsioni dal modello addestrato.

    2. A seconda della tua scelta, esegui una delle seguenti operazioni:

    3. Il campo Directory modello contiene il valore impostato in precedenza nel campo Directory di output del modello del passaggio Container di addestramento. La modifica di uno di questi campi ha lo stesso effetto. Consulta l'istruzione precedente per ulteriori informazioni su questo campo.

    4. Lascia vuoti i campi della sezione Schema di previsione.

  9. Fai clic su Avvia addestramento per avviare la pipeline di addestramento personalizzato.

REST

Usa il seguente esempio di codice per creare una pipeline di addestramento utilizzando il metodo create della risorsa trainingPipeline.

Nota: se vuoi impostare questa pipeline per creare una nuova versione del modello, puoi aggiungere PARENT_MODEL nel campo trainingPipeline.

Per saperne di più, consulta Controllo delle versioni dei modelli con Vertex AI Model Registry.

Prima di utilizzare i dati della richiesta, effettua le seguenti sostituzioni:

  • LOCATION_ID: la regione in cui viene eseguito il codice di addestramento e in cui è archiviato Model.
  • PROJECT_ID: l'ID progetto.
  • TRAINING_PIPELINE_NAME: campo obbligatorio. Un nome visualizzato per trainingPipeline.
  • Se l'applicazione di addestramento utilizza un set di dati Vertex AI, specifica quanto segue:
    • DATASET_ID: l'ID del set di dati.
    • ANNOTATIONS_FILTER: filtra il set di dati in base alle annotazioni specificate da te.
    • ANNOTATION_SCHEMA_URI: filtra il set di dati in base all'URI dello schema di annotazione specificato.
    • Utilizza una delle seguenti opzioni per specificare in che modo gli elementi di dati vengono suddivisi in set di addestramento, convalida e test.
      • Per suddividere il set di dati in base alle frazioni che definiscono la dimensione di ogni insieme, specifica quanto segue:
        • TRAINING_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per addestrare il modello.
        • VALIDATION_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per convalidare il modello.
        • TEST_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per valutare il modello.
      • Per suddividere il set di dati in base ai filtri, specifica quanto segue:
        • TRAINING_FILTER: filtra il set di dati in base agli elementi di dati da utilizzare per l'addestramento del modello.
        • VALIDATION_FILTER: filtra il set di dati in base agli elementi di dati da utilizzare per convalidare il modello.
        • TEST_FILTER: filtra il set di dati in base agli elementi di dati da utilizzare per valutare il modello.
      • Per utilizzare una suddivisione predefinita, specifica quanto segue:
        • PREDEFINED_SPLIT_KEY: il nome della colonna da utilizzare per suddividere il set di dati. I valori accettati in questa colonna includono "addestramento", "convalida" e "test".
      • Per suddividere il set di dati in base al timestamp degli elementi dati, specifica quanto segue:
        • TIMESTAMP_TRAINING_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per addestrare il modello.
        • TIMESTAMP_VALIDATION_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per convalidare il modello.
        • TIMESTAMP_TEST_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per valutare il modello.
        • TIMESTAMP_SPLIT_KEY: il nome della colonna timestamp da utilizzare per suddividere il set di dati.
    • OUTPUT_URI_PREFIX: la località di Cloud Storage in cui Vertex AI esporta il set di dati di addestramento, dopo essere stato suddiviso in set di addestramento, convalida e test.
  • Definisci il job di addestramento personalizzato:
    • MACHINE_TYPE: tipo di macchina. Fai riferimento ai tipi di macchine disponibili per l'addestramento.
    • ACCELERATOR_TYPE: (facoltativo) Il tipo di acceleratore da collegare a ogni prova.
    • ACCELERATOR_COUNT: (facoltativo) Il numero di acceleratori da collegare a ogni prova.
    • REPLICA_COUNT: il numero di repliche dei worker da usare per ogni prova.
    • Se l'applicazione di addestramento viene eseguita in un container personalizzato, specifica quanto segue:
      • CUSTOM_CONTAINER_IMAGE_URI: l'URI di un'immagine container in Artifact Registry, Container Registry o Docker Hub da eseguire su ogni replica del worker.
      • CUSTOM_CONTAINER_COMMAND: (facoltativo) Il comando da richiamare all'avvio del container. Questo comando esegue l'override dell'entry point predefinito del container.
      • CUSTOM_CONTAINER_ARGS: (facoltativo) Gli argomenti da passare all'avvio del container. La lunghezza massima per tutti gli argomenti combinati è di 100.000 caratteri.
    • Se l'applicazione di addestramento è un pacchetto Python eseguito in un container predefinito, specifica quanto segue:
      • PYTHON_PACKAGE_EXECUTOR_IMAGE_URI: l'URI dell'immagine container che esegue il pacchetto Python fornito. Consulta i container predefiniti disponibili per l'addestramento.
      • PYTHON_PACKAGE_URIS: la posizione di Cloud Storage dei file del pacchetto Python, ovvero il programma di addestramento e i relativi pacchetti dipendenti. Il numero massimo di URI dei pacchetti è 100.
      • PYTHON_MODULE: il nome del modulo Python da eseguire dopo l'installazione dei pacchetti.
      • PYTHON_PACKAGE_ARGS: (facoltativo) Argomenti della riga di comando da passare al modulo Python. La lunghezza massima per tutti gli argomenti combinati è di 100.000 caratteri.
    • TIMEOUT: (facoltativo) Il tempo di esecuzione massimo per il job.
  • MODEL_NAME: un nome visualizzato per il modello caricato (creato) dalla TrainingPipeline.
  • MODEL_DESCRIPTION: una descrizione del modello.
  • IMAGE_URI: l'URI dell'immagine container da utilizzare per eseguire le previsioni. Ad esempio, us-docker.pkg.dev/vertex-ai/prediction/tf2-cpu.2-1:latest. Utilizza container predefiniti o container personalizzati.
  • modelToUpload.labels: qualsiasi insieme di coppie chiave-valore per organizzare i tuoi modelli. Ad esempio:
    • "env": "prod"
    • "tier": "backend"
  • Specifica LABEL_NAME e LABEL_VALUE per tutte le etichette che vuoi applicare a questa pipeline di addestramento.

Metodo HTTP e URL: 

POST https://LOCATION_ID-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION_ID/trainingPipelines

Corpo JSON della richiesta: 

{
  "displayName": "TRAINING_PIPELINE_NAME",
  "inputDataConfig": {
    "datasetId": DATASET_ID,
    "annotationsFilter": ANNOTATIONS_FILTER,
    "annotationSchemaUri": ANNOTATION_SCHEMA_URI,

    // Union field split can be only one of the following:
    "fractionSplit": {
      "trainingFraction": TRAINING_FRACTION,
      "validationFraction": VALIDATION_FRACTION,
      "testFraction": TEST_FRACTION
    },
    "filterSplit": {
      "trainingFilter": TRAINING_FILTER,
      "validationFilter": VALIDATION_FILTER,
      "testFilter": TEST_FILTER
    },
    "predefinedSplit": {
      "key": PREDEFINED_SPLIT_KEY
    },
    "timestampSplit": {
      "trainingFraction": TIMESTAMP_TRAINING_FRACTION,
      "validationFraction": TIMESTAMP_VALIDATION_FRACTION,
      "testFraction": TIMESTAMP_TEST_FRACTION,
      "key": TIMESTAMP_SPLIT_KEY
    }
    // End of list of possible types for union field split.
    "gcsDestination": {
      "outputUriPrefix": OUTPUT_URI_PREFIX
    }
  },
  "trainingTaskDefinition": "gs://google-cloud-aiplatform/schema/trainingjob/definition/custom_task_1.0.0.yaml",
  "trainingTaskInputs": {
    "workerPoolSpecs": [
        {
          "machineSpec": {
            "machineType": MACHINE_TYPE,
            "acceleratorType": ACCELERATOR_TYPE,
            "acceleratorCount": ACCELERATOR_COUNT
          },
          "replicaCount": REPLICA_COUNT,

          // Union field task can be only one of the following:
          "containerSpec": {
            "imageUri": CUSTOM_CONTAINER_IMAGE_URI,
            "command": [
              CUSTOM_CONTAINER_COMMAND
            ],
            "args": [
              CUSTOM_CONTAINER_ARGS
            ]
          },
          "pythonPackageSpec": {
            "executorImageUri": PYTHON_PACKAGE_EXECUTOR_IMAGE_URI,
            "packageUris": [
              PYTHON_PACKAGE_URIS
            ],
            "pythonModule": PYTHON_MODULE,
            "args": [
              PYTHON_PACKAGE_ARGS
            ]
          }
          // End of list of possible types for union field task.
        }
      ],
      "scheduling": {
        "TIMEOUT": TIMEOUT
      }
    }
  },
  "modelToUpload": {
    "displayName": "MODEL_NAME",
    "predictSchemata": {},
    "containerSpec": {
      "imageUri": "IMAGE_URI"
    }
  },
  "labels": {
    LABEL_NAME_1": LABEL_VALUE_1,
    LABEL_NAME_2": LABEL_VALUE_2
  }
}

Per inviare la richiesta, scegli una delle seguenti opzioni:

curl

Salva il corpo della richiesta in un file denominato request.json ed esegui questo comando: 

curl -X POST \
     -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
     -H "Content-Type: application/json; charset=utf-8" \
     -d @request.json \
     "https://LOCATION_ID-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION_ID/trainingPipelines"

PowerShell

Salva il corpo della richiesta in un file denominato request.json ed esegui questo comando: 

$cred = gcloud auth print-access-token
$headers = @{ "Authorization" = "Bearer $cred" }

Invoke-WebRequest `
    -Method POST `
    -Headers $headers `
    -ContentType: "application/json; charset=utf-8" `
    -InFile request.json `
    -Uri "https://LOCATION_ID-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION_ID/trainingPipelines" | Select-Object -Expand Content

La risposta contiene informazioni sulle specifiche e sull'TRAININGPIPELINE_ID.

Java

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni per la configurazione di Java nella guida rapida di Vertex AI sull'utilizzo delle librerie client. Per ulteriori informazioni, consulta la documentazione di riferimento dell'API Java Vertex AI.

Per eseguire l'autenticazione su Vertex AI, configura Credenziali predefinite dell'applicazione. Per maggiori informazioni, consulta Configurare l'autenticazione per un ambiente di sviluppo locale. 

import com.google.cloud.aiplatform.v1.LocationName;
import com.google.cloud.aiplatform.v1.Model;
import com.google.cloud.aiplatform.v1.ModelContainerSpec;
import com.google.cloud.aiplatform.v1.PipelineServiceClient;
import com.google.cloud.aiplatform.v1.PipelineServiceSettings;
import com.google.cloud.aiplatform.v1.TrainingPipeline;
import com.google.gson.JsonArray;
import com.google.gson.JsonObject;
import com.google.protobuf.Value;
import com.google.protobuf.util.JsonFormat;
import java.io.IOException;

public class CreateTrainingPipelineCustomJobSample {

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String project = "PROJECT";
    String displayName = "DISPLAY_NAME";
    String modelDisplayName = "MODEL_DISPLAY_NAME";
    String containerImageUri = "CONTAINER_IMAGE_URI";
    String baseOutputDirectoryPrefix = "BASE_OUTPUT_DIRECTORY_PREFIX";
    createTrainingPipelineCustomJobSample(
        project, displayName, modelDisplayName, containerImageUri, baseOutputDirectoryPrefix);
  }

  static void createTrainingPipelineCustomJobSample(
      String project,
      String displayName,
      String modelDisplayName,
      String containerImageUri,
      String baseOutputDirectoryPrefix)
      throws IOException {
    PipelineServiceSettings settings =
        PipelineServiceSettings.newBuilder()
            .setEndpoint("us-central1-aiplatform.googleapis.com:443")
            .build();
    String location = "us-central1";

    // Initialize client that will be used to send requests. This client only needs to be created
    // once, and can be reused for multiple requests. After completing all of your requests, call
    // the "close" method on the client to safely clean up any remaining background resources.
    try (PipelineServiceClient client = PipelineServiceClient.create(settings)) {
      JsonObject jsonMachineSpec = new JsonObject();
      jsonMachineSpec.addProperty("machineType", "n1-standard-4");

      // A working docker image can be found at
      // gs://cloud-samples-data/ai-platform/mnist_tfrecord/custom_job
      // This sample image accepts a set of arguments including model_dir.
      JsonObject jsonContainerSpec = new JsonObject();
      jsonContainerSpec.addProperty("imageUri", containerImageUri);
      JsonArray jsonArgs = new JsonArray();
      jsonArgs.add("--model_dir=$(AIP_MODEL_DIR)");
      jsonContainerSpec.add("args", jsonArgs);

      JsonObject jsonJsonWorkerPoolSpec0 = new JsonObject();
      jsonJsonWorkerPoolSpec0.addProperty("replicaCount", 1);
      jsonJsonWorkerPoolSpec0.add("machineSpec", jsonMachineSpec);
      jsonJsonWorkerPoolSpec0.add("containerSpec", jsonContainerSpec);

      JsonArray jsonWorkerPoolSpecs = new JsonArray();
      jsonWorkerPoolSpecs.add(jsonJsonWorkerPoolSpec0);

      JsonObject jsonBaseOutputDirectory = new JsonObject();
      // The GCS location for outputs must be accessible by the project's AI Platform
      // service account.
      jsonBaseOutputDirectory.addProperty("output_uri_prefix", baseOutputDirectoryPrefix);

      JsonObject jsonTrainingTaskInputs = new JsonObject();
      jsonTrainingTaskInputs.add("workerPoolSpecs", jsonWorkerPoolSpecs);
      jsonTrainingTaskInputs.add("baseOutputDirectory", jsonBaseOutputDirectory);

      Value.Builder trainingTaskInputsBuilder = Value.newBuilder();
      JsonFormat.parser().merge(jsonTrainingTaskInputs.toString(), trainingTaskInputsBuilder);
      Value trainingTaskInputs = trainingTaskInputsBuilder.build();
      String trainingTaskDefinition =
          "gs://google-cloud-aiplatform/schema/trainingjob/definition/custom_task_1.0.0.yaml";
      String imageUri = "gcr.io/cloud-aiplatform/prediction/tf-cpu.1-15:latest";
      ModelContainerSpec containerSpec =
          ModelContainerSpec.newBuilder().setImageUri(imageUri).build();
      Model modelToUpload =
          Model.newBuilder()
              .setDisplayName(modelDisplayName)
              .setContainerSpec(containerSpec)
              .build();
      TrainingPipeline trainingPipeline =
          TrainingPipeline.newBuilder()
              .setDisplayName(displayName)
              .setTrainingTaskDefinition(trainingTaskDefinition)
              .setTrainingTaskInputs(trainingTaskInputs)
              .setModelToUpload(modelToUpload)
              .build();
      LocationName parent = LocationName.of(project, location);
      TrainingPipeline response = client.createTrainingPipeline(parent, trainingPipeline);
      System.out.format("response: %s\n", response);
      System.out.format("Name: %s\n", response.getName());
    }
  }
}

Python

Per scoprire come installare o aggiornare l'SDK Vertex AI per Python, vedi Installare l'SDK Vertex AI per Python. Per maggiori informazioni, consulta la documentazione di riferimento dell'API Python.

Gli esempi seguenti mostrano come utilizzare l'SDK Vertex AI per Python per creare una pipeline di addestramento personalizzata. Scegli se prevedi di utilizzare un container personalizzato o un container predefinito per l'addestramento:

Container predefinito

Quando utilizzi l'SDK Vertex AI per Python per creare una pipeline di addestramento che esegue il codice Python in un container predefinito, puoi fornire il codice di addestramento in uno dei seguenti modi:

  • Specifica l'URI di un pacchetto di distribuzione di origine Python in Cloud Storage.

    Questa opzione è disponibile anche quando crei una pipeline di addestramento senza utilizzare l'SDK Vertex AI per Python.

  • Specifica il percorso di uno script Python sulla tua macchina locale. Prima di creare una pipeline di addestramento, l'SDK Vertex AI per Python pacchettizza lo script come distribuzione di origine e lo carica nel bucket Cloud Storage che preferisci.

    Questa opzione è disponibile solo se utilizzi l'SDK Vertex AI per Python.

Per visualizzare un esempio di codice per ciascuna di queste opzioni, seleziona la scheda corrispondente:

Pacchetto

L'esempio seguente utilizza la classe CustomPythonPackageTrainingJob.

def create_training_pipeline_custom_package_job_sample(
    project: str,
    location: str,
    staging_bucket: str,
    display_name: str,
    python_package_gcs_uri: str,
    python_module_name: str,
    container_uri: str,
    model_serving_container_image_uri: str,
    dataset_id: Optional[str] = None,
    model_display_name: Optional[str] = None,
    args: Optional[List[Union[str, float, int]]] = None,
    replica_count: int = 1,
    machine_type: str = "n1-standard-4",
    accelerator_type: str = "ACCELERATOR_TYPE_UNSPECIFIED",
    accelerator_count: int = 0,
    training_fraction_split: float = 0.8,
    validation_fraction_split: float = 0.1,
    test_fraction_split: float = 0.1,
    sync: bool = True,
    tensorboard_resource_name: Optional[str] = None,
    service_account: Optional[str] = None,
):
    aiplatform.init(project=project, location=location, staging_bucket=staging_bucket)

    job = aiplatform.CustomPythonPackageTrainingJob(
        display_name=display_name,
        python_package_gcs_uri=python_package_gcs_uri,
        python_module_name=python_module_name,
        container_uri=container_uri,
        model_serving_container_image_uri=model_serving_container_image_uri,
    )

    # This example uses an ImageDataset, but you can use another type
    dataset = aiplatform.ImageDataset(dataset_id) if dataset_id else None

    model = job.run(
        dataset=dataset,
        model_display_name=model_display_name,
        args=args,
        replica_count=replica_count,
        machine_type=machine_type,
        accelerator_type=accelerator_type,
        accelerator_count=accelerator_count,
        training_fraction_split=training_fraction_split,
        validation_fraction_split=validation_fraction_split,
        test_fraction_split=test_fraction_split,
        sync=sync,
        tensorboard=tensorboard_resource_name,
        service_account=service_account,
    )

    model.wait()

    print(model.display_name)
    print(model.resource_name)
    print(model.uri)
    return model

Script

L'esempio seguente utilizza la classe CustomTrainingJob.

def create_training_pipeline_custom_job_sample(
    project: str,
    location: str,
    staging_bucket: str,
    display_name: str,
    script_path: str,
    container_uri: str,
    model_serving_container_image_uri: str,
    dataset_id: Optional[str] = None,
    model_display_name: Optional[str] = None,
    args: Optional[List[Union[str, float, int]]] = None,
    replica_count: int = 0,
    machine_type: str = "n1-standard-4",
    accelerator_type: str = "ACCELERATOR_TYPE_UNSPECIFIED",
    accelerator_count: int = 0,
    training_fraction_split: float = 0.8,
    validation_fraction_split: float = 0.1,
    test_fraction_split: float = 0.1,
    sync: bool = True,
    tensorboard_resource_name: Optional[str] = None,
    service_account: Optional[str] = None,
):
    aiplatform.init(project=project, location=location, staging_bucket=staging_bucket)

    job = aiplatform.CustomTrainingJob(
        display_name=display_name,
        script_path=script_path,
        container_uri=container_uri,
        model_serving_container_image_uri=model_serving_container_image_uri,
    )

    # This example uses an ImageDataset, but you can use another type
    dataset = aiplatform.ImageDataset(dataset_id) if dataset_id else None

    model = job.run(
        dataset=dataset,
        model_display_name=model_display_name,
        args=args,
        replica_count=replica_count,
        machine_type=machine_type,
        accelerator_type=accelerator_type,
        accelerator_count=accelerator_count,
        training_fraction_split=training_fraction_split,
        validation_fraction_split=validation_fraction_split,
        test_fraction_split=test_fraction_split,
        sync=sync,
        tensorboard=tensorboard_resource_name,
        service_account=service_account,
    )

    model.wait()

    print(model.display_name)
    print(model.resource_name)
    print(model.uri)
    return model

Container personalizzato

L'esempio seguente utilizza la classe CustomContainerTrainingJob.

def create_training_pipeline_custom_container_job_sample(
    project: str,
    location: str,
    staging_bucket: str,
    display_name: str,
    container_uri: str,
    model_serving_container_image_uri: str,
    dataset_id: Optional[str] = None,
    model_display_name: Optional[str] = None,
    args: Optional[List[Union[str, float, int]]] = None,
    replica_count: int = 1,
    machine_type: str = "n1-standard-4",
    accelerator_type: str = "ACCELERATOR_TYPE_UNSPECIFIED",
    accelerator_count: int = 0,
    training_fraction_split: float = 0.8,
    validation_fraction_split: float = 0.1,
    test_fraction_split: float = 0.1,
    sync: bool = True,
    tensorboard_resource_name: Optional[str] = None,
    service_account: Optional[str] = None,
):
    aiplatform.init(project=project, location=location, staging_bucket=staging_bucket)

    job = aiplatform.CustomContainerTrainingJob(
        display_name=display_name,
        container_uri=container_uri,
        model_serving_container_image_uri=model_serving_container_image_uri,
    )

    # This example uses an ImageDataset, but you can use another type
    dataset = aiplatform.ImageDataset(dataset_id) if dataset_id else None

    model = job.run(
        dataset=dataset,
        model_display_name=model_display_name,
        args=args,
        replica_count=replica_count,
        machine_type=machine_type,
        accelerator_type=accelerator_type,
        accelerator_count=accelerator_count,
        training_fraction_split=training_fraction_split,
        validation_fraction_split=validation_fraction_split,
        test_fraction_split=test_fraction_split,
        sync=sync,
        tensorboard=tensorboard_resource_name,
        service_account=service_account,
    )

    model.wait()

    print(model.display_name)
    print(model.resource_name)
    print(model.uri)
    return model

Job di ottimizzazione degli iperparametri e caricamento del modello

Questa pipeline di addestramento incapsula un job di ottimizzazione degli iperparametri con un passaggio pratico aggiuntivo che semplifica il deployment del modello su Vertex AI dopo l'addestramento. Questa pipeline di addestramento prevede due cose principali:

  1. La pipeline di addestramento crea una risorsa di job di ottimizzazione degli iperparametri. Il job di ottimizzazione degli iperparametri crea più prove. Per ogni prova, un job personalizzato esegue l'applicazione di addestramento utilizzando le risorse di calcolo e gli iperparametri specificati.

  2. Al termine del job di ottimizzazione degli iperparametri, la pipeline di addestramento trova gli artefatti del modello della prova migliore, all'interno della directory di output (baseOutputDirectory) specificata per il bucket Cloud Storage. La pipeline di addestramento utilizza questi artefatti per creare una risorsa model, che consente di configurare il deployment del modello.

Per questa pipeline di addestramento, devi specificare un baseOutputDirectory in cui Vertex AI cerca gli artefatti del modello della prova migliore.

I job di ottimizzazione degli iperparametri hanno impostazioni aggiuntive da configurare. Scopri di più sulle impostazioni per una HyperparameterTuningJob.

REST

Usa il seguente esempio di codice per creare una pipeline di addestramento utilizzando il metodo create della risorsa trainingPipeline.

Prima di utilizzare i dati della richiesta, effettua le seguenti sostituzioni:

  • LOCATION_ID: la regione del tuo progetto.
  • PROJECT_ID: l'ID progetto.
  • TRAINING_PIPELINE_NAME: campo obbligatorio. Un nome visualizzato per trainingPipeline.
  • Se l'applicazione di addestramento utilizza un set di dati Vertex AI, specifica quanto segue:
    • DATASET_ID: l'ID del set di dati.
    • ANNOTATIONS_FILTER: filtra il set di dati in base alle annotazioni specificate da te.
    • ANNOTATION_SCHEMA_URI: filtra il set di dati in base all'URI dello schema di annotazione specificato.
    • Utilizza una delle seguenti opzioni per specificare in che modo gli elementi di dati vengono suddivisi in set di addestramento, convalida e test.
      • Per suddividere il set di dati in base alle frazioni che definiscono la dimensione di ogni insieme, specifica quanto segue:
        • TRAINING_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per addestrare il modello.
        • VALIDATION_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per convalidare il modello.
        • TEST_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per valutare il modello.
      • Per suddividere il set di dati in base ai filtri, specifica quanto segue:
        • TRAINING_FILTER: filtra il set di dati in base agli elementi di dati da utilizzare per l'addestramento del modello.
        • VALIDATION_FILTER: filtra il set di dati in base agli elementi di dati da utilizzare per convalidare il modello.
        • TEST_FILTER: filtra il set di dati in base agli elementi di dati da utilizzare per valutare il modello.
      • Per utilizzare una suddivisione predefinita, specifica quanto segue:
        • PREDEFINED_SPLIT_KEY: il nome della colonna da utilizzare per suddividere il set di dati. I valori accettati in questa colonna includono "addestramento", "convalida" e "test".
      • Per suddividere il set di dati in base al timestamp degli elementi dati, specifica quanto segue:
        • TIMESTAMP_TRAINING_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per addestrare il modello.
        • TIMESTAMP_VALIDATION_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per convalidare il modello.
        • TIMESTAMP_TEST_FRACTION: la frazione del set di dati da utilizzare per valutare il modello.
        • TIMESTAMP_SPLIT_KEY: il nome della colonna timestamp da utilizzare per suddividere il set di dati.
    • OUTPUT_URI_PREFIX: la località di Cloud Storage in cui Vertex AI esporta il set di dati di addestramento, dopo che è stato suddiviso in set di addestramento, convalida e test.
  • Specifica il tuo job di ottimizzazione degli iperparametri:
    • Specifica le metriche:
      • METRIC_ID: il nome di questa metrica.
      • METRIC_GOAL: l'obiettivo di questa metrica. Può essere MAXIMIZE o MINIMIZE.
    • Specifica gli iperparametri:
      • PARAMETER_ID: il nome di questo iperparametro.
      • PARAMETER_SCALE: (facoltativo) Come deve essere scalato il parametro. Non impostato per i parametri CATEGORICAL. Può essere UNIT_LINEAR_SCALE, UNIT_LOG_SCALE, UNIT_REVERSE_LOG_SCALE o SCALE_TYPE_UNSPECIFIED
      • Se il tipo di questo iperparametro è DOPPIO, specifica i valori minimo (DOUBLE_MIN_VALUE) e massimo (DOUBLE_MAX_VALUE) per questo iperparametro.
      • Se il tipo di questo iperparametro è INTEGER, specifica i valori minimo (INTEGER_MIN_VALUE) e massimo (INTEGER_MAX_VALUE) per l'iperparametro.
      • Se il tipo di questo iperparametro è CATEGORICO, specifica i valori accettabili (CATEGORICAL_VALUES) sotto forma di array di stringhe.
      • Se il tipo di questo iperparametro è DISCRETE, specifica i valori accettabili (DISCRETE_VALUES) come array di numeri.
    • ALGORITHM: (facoltativo) L'algoritmo di ricerca da utilizzare in questo job di ottimizzazione degli iperparametri. Può essere ALGORITHM_UNSPECIFIED, GRID_SEARCH o RANDOM_SEARCH.
    • MAX_TRIAL_COUNT: il numero massimo di prove da eseguire in questo job.
    • PARALLEL_TRIAL_COUNT: il numero massimo di prove che possono essere eseguite in parallelo.
    • MAX_FAILED_TRIAL_COUNT: il numero di job che possono avere esito negativo prima che il job di ottimizzazione degli iperparametri non vada a buon fine.
    • Definisci il job di addestramento personalizzato di prova:
      • MACHINE_TYPE: tipo di macchina. Fai riferimento ai tipi di macchine disponibili per l'addestramento.
      • ACCELERATOR_TYPE: (facoltativo) Il tipo di acceleratore da collegare a ogni prova.
      • ACCELERATOR_COUNT: (facoltativo) Il numero di acceleratori da collegare a ogni prova.
      • REPLICA_COUNT: il numero di repliche dei worker da usare per ogni prova.
      • Se l'applicazione di addestramento viene eseguita in un container personalizzato, specifica quanto segue:
        • CUSTOM_CONTAINER_IMAGE_URI: l'URI di un'immagine container in Artifact Registry, Container Registry o Docker Hub da eseguire su ogni replica del worker.
        • CUSTOM_CONTAINER_COMMAND: (facoltativo) Il comando da richiamare all'avvio del container. Questo comando esegue l'override dell'entry point predefinito del container.
        • CUSTOM_CONTAINER_ARGS: (facoltativo) Gli argomenti da passare all'avvio del container.
      • Se l'applicazione di addestramento è un pacchetto Python eseguito in un container predefinito, specifica quanto segue:
        • PYTHON_PACKAGE_EXECUTOR_IMAGE_URI: l'URI dell'immagine container che esegue il pacchetto Python fornito. Consulta i container predefiniti disponibili per l'addestramento.
        • PYTHON_PACKAGE_URIS: la posizione di Cloud Storage dei file del pacchetto Python, ovvero il programma di addestramento e i relativi pacchetti dipendenti. Il numero massimo di URI dei pacchetti è 100.
        • PYTHON_MODULE: il nome del modulo Python da eseguire dopo l'installazione dei pacchetti.
        • PYTHON_PACKAGE_ARGS: (facoltativo) Argomenti della riga di comando da passare al modulo Python.
    • Scopri di più sulle opzioni di pianificazione dei job.
    • TIMEOUT: (facoltativo) Il tempo di esecuzione massimo per ogni prova.
    • Specifica LABEL_NAME e LABEL_VALUE per tutte le etichette da applicare a questo job di ottimizzazione degli iperparametri.
  • MODEL_NAME: un nome visualizzato per il modello caricato (creato) dalla TrainingPipeline.
  • MODEL_DESCRIPTION: facoltativo. Una descrizione del modello.
  • PREDICTION_IMAGE_URI: campo obbligatorio. Specifica una delle due opzioni seguenti:
  • modelToUpload.labels: facoltativo. Qualsiasi insieme di coppie chiave-valore per organizzare i tuoi modelli. Ad esempio:
    • "env": "prod"
    • "tier": "backend"
  • Specifica LABEL_NAME e LABEL_VALUE per tutte le etichette che vuoi applicare a questa pipeline di addestramento.

Metodo HTTP e URL: 

POST https://LOCATION_ID-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION_ID/trainingPipelines

Corpo JSON della richiesta: 

{
  "displayName": "TRAINING_PIPELINE_NAME",
  "inputDataConfig": {
    "datasetId": DATASET_ID,
    "annotationsFilter": ANNOTATIONS_FILTER,
    "annotationSchemaUri": ANNOTATION_SCHEMA_URI,

    // Union field split can be only one of the following:
    "fractionSplit": {
      "trainingFraction": TRAINING_FRACTION,
      "validationFraction": VALIDATION_FRACTION,
      "testFraction": TEST_FRACTION
    },
    "filterSplit": {
      "trainingFilter": TRAINING_FILTER,
      "validationFilter": VALIDATION_FILTER,
      "testFilter": TEST_FILTER
    },
    "predefinedSplit": {
      "key": PREDEFINED_SPLIT_KEY
    },
    "timestampSplit": {
      "trainingFraction": TIMESTAMP_TRAINING_FRACTION,
      "validationFraction": TIMESTAMP_VALIDATION_FRACTION,
      "testFraction": TIMESTAMP_TEST_FRACTION,
      "key": TIMESTAMP_SPLIT_KEY
    }
    // End of list of possible types for union field split.
    "gcsDestination": {
      "outputUriPrefix": OUTPUT_URI_PREFIX
    }
  },
  "trainingTaskDefinition": "gs://google-cloud-aiplatform/schema/trainingjob/definition/hyperparameter_tuning_task_1.0.0.yaml",
  "trainingTaskInputs": {
    "studySpec": {
    "metrics": [
      {
        "metricId": METRIC_ID,
        "goal": METRIC_GOAL
      }
    ],
    "parameters": [
      {
        "parameterId": PARAMETER_ID,
        "scaleType": PARAMETER_SCALE,

        // Union field parameter_value_spec can be only one of the following:
        "doubleValueSpec": {
            "minValue": DOUBLE_MIN_VALUE,
            "maxValue": DOUBLE_MAX_VALUE
        },
        "integerValueSpec": {
            "minValue": INTEGER_MIN_VALUE,
            "maxValue": INTEGER_MAX_VALUE
        },
        "categoricalValueSpec": {
            "values": [
              CATEGORICAL_VALUES
            ]
        },
        "discreteValueSpec": {
            "values": [
              DISCRETE_VALUES
            ]
        }
        // End of list of possible types for union field parameter_value_spec.
      }
    ],
    "ALGORITHM": ALGORITHM
  },
  "maxTrialCount": MAX_TRIAL_COUNT,
  "parallelTrialCount": PARALLEL_TRIAL_COUNT,
  "maxFailedTrialCount": MAX_FAILED_TRIAL_COUNT,
  "trialJobSpec": {
      "workerPoolSpecs": [
        {
          "machineSpec": {
            "machineType": MACHINE_TYPE,
            "acceleratorType": ACCELERATOR_TYPE,
            "acceleratorCount": ACCELERATOR_COUNT
          },
          "replicaCount": REPLICA_COUNT,

          // Union field task can be only one of the following:
          "containerSpec": {
            "imageUri": CUSTOM_CONTAINER_IMAGE_URI,
            "command": [
              CUSTOM_CONTAINER_COMMAND
            ],
            "args": [
              CUSTOM_CONTAINER_ARGS
            ]
          },
          "pythonPackageSpec": {
            "executorImageUri": PYTHON_PACKAGE_EXECUTOR_IMAGE_URI,
            "packageUris": [
              PYTHON_PACKAGE_URIS
            ],
            "pythonModule": PYTHON_MODULE,
            "args": [
              PYTHON_PACKAGE_ARGS
            ]
          }
          // End of list of possible types for union field task.
        }
      ],
      "scheduling": {
        "TIMEOUT": TIMEOUT
      }
    },
    "labels": {
      LABEL_NAME_1": LABEL_VALUE_1,
      LABEL_NAME_2": LABEL_VALUE_2
    }
  },
  "modelToUpload": {
    "displayName": "MODEL_NAME",
    "description": "MODEL_DESCRIPTION",
    "predictSchemata": {},
    "containerSpec": {
      "imageUri": "PREDICTION_IMAGE_URI"
    }
  },
  "labels": {
    LABEL_NAME_1": LABEL_VALUE_1,
    LABEL_NAME_2": LABEL_VALUE_2
  }
}

Per inviare la richiesta, scegli una delle seguenti opzioni:

curl

Salva il corpo della richiesta in un file denominato request.json ed esegui questo comando: 

curl -X POST \
     -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
     -H "Content-Type: application/json; charset=utf-8" \
     -d @request.json \
     "https://LOCATION_ID-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION_ID/trainingPipelines"

PowerShell

Salva il corpo della richiesta in un file denominato request.json ed esegui questo comando: 

$cred = gcloud auth print-access-token
$headers = @{ "Authorization" = "Bearer $cred" }

Invoke-WebRequest `
    -Method POST `
    -Headers $headers `
    -ContentType: "application/json; charset=utf-8" `
    -InFile request.json `
    -Uri "https://LOCATION_ID-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION_ID/trainingPipelines" | Select-Object -Expand Content

La risposta contiene informazioni sulle specifiche e sull'TRAININGPIPELINE_ID.

Monitora la formazione

Per visualizzare i log di addestramento:

  1. Nella console Google Cloud, nella sezione Vertex AI, vai alla pagina Addestramento.

    Vai alla pagina Formazione

  2. Fai clic sul nome del job per andare alla pagina del job personalizzato.

  3. Fai clic su Visualizza log.

Puoi anche utilizzare una shell interattiva per ispezionare i container di addestramento mentre la pipeline di addestramento è in esecuzione.

Visualizza il modello addestrato

Al termine della pipeline di addestramento personalizzato, potrai trovare il modello addestrato nella pagina Modelli della sezione Vertex AI della console Google Cloud.

Vai alla pagina Modelli

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