Ottimizzare un modello utilizzando il framework Model Insights

Il framework Model Insights fornisce allo scienziato dati strumenti in Data Science Workspace effettuare scelte rapide e informate per modelli ottimali di apprendimento automatico basati su esperimenti. Il quadro migliorerà la velocità e l'efficacia del flusso di lavoro di apprendimento automatico nonché la facilità d'uso per i data scientist. A tal fine, viene fornito un modello predefinito per ogni tipo di algoritmo di apprendimento automatico per facilitare l’ottimizzazione del modello. Il risultato finale consente ai data scientist e ai data scientist dei cittadini di prendere decisioni migliori in merito all’ottimizzazione dei modelli per i propri clienti finali.

Cosa sono le metriche?

Dopo aver implementato e addestrato un modello, il passo successivo che un data scientist farebbe è trovare il livello di prestazioni del modello. Vengono utilizzate diverse metriche per determinare l’efficacia di un modello rispetto ad altri. Alcuni esempi di metriche utilizzate includono:

• Precisione della classificazione
• Area sotto la curva
• Matrice di confusione
• Rapporto di classificazione

Configurazione del codice ricetta

Attualmente, Model Insights Framework supporta i seguenti runtime:

• Scala
• Python/Tensorflow
• R

Il codice di esempio per le ricette si trova nella sezione experience-platform-dsw-reference archivio in recipes. In questa esercitazione verrà fatto riferimento a file specifici da questo archivio.

Scala

Esistono due modi per inserire le metriche nelle ricette. Una consiste nell’utilizzare le metriche di valutazione predefinite fornite dall’SDK e l’altra consiste nel scrivere metriche di valutazione personalizzate.

Metriche di valutazione predefinite per Scala

Le valutazioni predefinite vengono calcolate come parte degli algoritmi di classificazione. Di seguito sono riportati alcuni valori predefiniti per i valutatori attualmente implementati:

Il valutatore può essere definito nella ricetta nel application.properties file in recipe cartella. Codice di esempio che abilita DefaultBinaryClassificationEvaluator è mostrato di seguito:

evaluation.class=com.adobe.platform.ml.impl.DefaultBinaryClassificationEvaluator
evaluation.labelColumn=label
evaluation.predictionColumn=prediction
training.evaluate=true

Per impostazione predefinita, dopo l’abilitazione di una classe di valutatore, durante l’apprendimento viene calcolata una serie di metriche. Le metriche predefinite possono essere dichiarate esplicitamente aggiungendo la seguente riga al file application.properties.

evaluation.metrics.com=com.adobe.platform.ml.impl.Constants.DEFAULT

È possibile abilitare una metrica specifica modificando il valore di evaluation.metrics.com. Nell’esempio seguente, la metrica F-Score è abilitata.

evaluation.metrics=com.adobe.platform.ml.impl.Constants.FSCORE

Nella tabella seguente vengono indicate le metriche predefinite per ogni classe. Un utente può anche utilizzare i valori in evaluation.metric per abilitare una metrica specifica.

Metriche di valutazione personalizzate per Scala

L’analizzatore personalizzato può essere fornito estendendo l’interfaccia di MLEvaluator.scala nel tuo Evaluator.scala file. Nell’esempio Valutatore.scala file, definiamo personalizzato split() e evaluate() funzioni. Nostro split() la funzione suddivide i dati in modo casuale con un rapporto di 8:2 e evaluate() La funzione definisce e restituisce 3 metriche: MAPE, MAE e RMSE.

Una volta definita nella ricetta, il passaggio successivo è quello di abilitarla nelle ricette. Questa operazione viene eseguita nel application.properties file nel file del progetto resources cartella. Qui le evaluation.class è impostato su Evaluator classe definita in Evaluator.scala

evaluation.class=com.adobe.platform.ml.Evaluator

In Data Science Workspace, l’utente sarebbe in grado di visualizzare le informazioni nella scheda "Metriche di valutazione" nella pagina dell’esperimento.

Python/Tensorflow

Al momento non sono disponibili metriche di valutazione predefinite per Python o Tensorflow. Pertanto, per ottenere le metriche di valutazione per Python o Tensorflow, sarà necessario creare una metrica di valutazione personalizzata. Questo può essere fatto implementando Evaluator classe.

Metriche di valutazione personalizzate per Python

Per le metriche di valutazione personalizzate, è necessario implementare due metodi principali per il valutatore: split() e evaluate().

Per Python, questi metodi sono definiti in valutator.py per Evaluator classe. Segui le valutator.py collegamento per un esempio di Evaluator.

Creazione di metriche di valutazione in Python richiede all'utente di implementare evaluate() e split() metodi.

Il evaluate() il metodo restituisce l’oggetto metric che contiene una matrice di oggetti metric con proprietà di name, value, e valueType.

Scopo della split() Il metodo consiste nell’inserire dati e nel generare un set di dati di formazione e di test. Nel nostro esempio, il split() il metodo immette i dati utilizzando DataSetReader L'SDK rimuove quindi i dati rimuovendo colonne non correlate. A questo punto, vengono create feature aggiuntive a partire dalle feature raw esistenti nei dati.

Il split() il metodo deve restituire un dataframe di formazione e test che viene quindi utilizzato dal pipeline() metodi per addestrare e testare il modello ML.

Metriche di valutazione personalizzate per Tensorflow

Per Tensorflow, simile a Python, i metodi evaluate() e split() nel Evaluator La classe dovrà essere implementata. Per evaluate(), le metriche devono essere restituite mentre split() restituisce il treno e i set di dati di prova.

from ml.runtime.python.Interfaces.AbstractEvaluator import AbstractEvaluator

class Evaluator(AbstractEvaluator):
    def __init__(self):
       print ("initiate")

    def evaluate(self, data=[], model={}, config={}):

        return metrics

    def split(self, config={}):

       return 'train', 'test'

R

Al momento non sono disponibili metriche di valutazione predefinite per R. Pertanto, per ottenere le metriche di valutazione per R, è necessario definire applicationEvaluator come parte della ricetta.

Metriche di valutazione personalizzate per R

L'obiettivo principale della applicationEvaluator restituisce un oggetto JSON contenente coppie chiave-valore di metriche.

Questo applicationEvaluator.R può essere utilizzato come esempio. In questo esempio, la proprietà applicationEvaluator è suddiviso in tre sezioni familiari:

• Carica dati
• Preparazione dei dati/progettazione delle funzioni
• Recupera il modello salvato e valuta

I dati vengono caricati per la prima volta in un set di dati da un’origine come definito in retail.config.json. Da lì, i dati vengono puliti e progettati per adattarsi al modello di apprendimento automatico. Infine, il modello viene utilizzato per effettuare una previsione utilizzando il nostro set di dati; vengono calcolate le metriche in base ai valori previsti e ai valori effettivi. In questo caso, MAPE, MAE e RMSE sono definiti e restituiti nel metrics oggetto.

Utilizzo di metriche e grafici di visualizzazione predefiniti

Il Sensei Model Insights Framework supporterà un modello predefinito per ogni tipo di algoritmo di apprendimento automatico. La tabella seguente mostra le classi di algoritmi comuni di apprendimento automatico di alto livello e le corrispondenti metriche e visualizzazioni di valutazione.

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