高浩:華為云MVP,南京航空航天大學(xué)碩士畢業(yè),曾就職于某研究所集團(tuán)公司。先后從事大數(shù)據(jù)開發(fā)與數(shù)據(jù)挖掘工作,擅長(zhǎng)機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析?，F(xiàn)任江蘇知途教育科技有限公司人工智能課程研發(fā)負(fù)責(zé)人,“1+X” 計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用開發(fā)認(rèn)證(初級(jí),中級(jí))副主編,高級(jí)認(rèn)證講師。

從人工智能被寫入政府工作報(bào)告,到如今高校遍地開花的人工智能專業(yè),AI作為下一階段科學(xué)變革浪潮的新引擎,正在滲透到各行各業(yè),當(dāng)行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期,市場(chǎng)對(duì)高端人才的需求和依賴性也隨之攀升。

高浩一直從事大數(shù)據(jù)開發(fā)與數(shù)據(jù)挖掘工作,擅長(zhǎng)機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析,現(xiàn)在擔(dān)任江蘇某教育科技公司的人工智能課程研發(fā)負(fù)責(zé)人。

在他看來(lái),大量的數(shù)字藍(lán)領(lǐng)人才和AI應(yīng)用開發(fā)人員構(gòu)成了當(dāng)前AI行業(yè)發(fā)展人才之基,這也為高校學(xué)生就業(yè)初期從事的工作指明了方向,而華為云ModelArts平臺(tái)在教育領(lǐng)域有著天然的數(shù)據(jù)、算法優(yōu)勢(shì),非常適合AI教學(xué)。

為什么選擇ModelArts?

AI應(yīng)用的開發(fā)非常復(fù)雜,主要體現(xiàn)在開發(fā)流程冗長(zhǎng)、煩瑣,包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、算法開發(fā)、模型開發(fā)、應(yīng)用生成、部署和維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié),鏈路很長(zhǎng),每個(gè)環(huán)節(jié)都需要大量人力和計(jì)算資源的投入。

AI開發(fā)需要的實(shí)驗(yàn)環(huán)境或者平臺(tái)資源昂貴,傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系與市場(chǎng)崗位、企業(yè)項(xiàng)目脫、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、以及個(gè)人職業(yè)發(fā)展脫節(jié)。

除此之外,AI的三個(gè)關(guān)鍵要素:算法、算力和數(shù)據(jù),一方面推動(dòng)了AI技術(shù)的應(yīng)用落地,但也提高了學(xué)習(xí)上手的門檻。

考慮到這些難題,高浩在調(diào)研了多家廠商的開發(fā)平臺(tái)后,最終選擇了一站式AI開發(fā)平臺(tái)ModelArts。“算法可以采用平臺(tái)中已有的通用算法,縮短建立時(shí)間,降低技術(shù)人員的入門門檻。算力可以根據(jù)按需方式租用GPU服務(wù)器,降低研究的前期投入。”

高浩表示,ModelArts的教學(xué)指南非常完整,它系統(tǒng)地介紹了AI應(yīng)用開發(fā)全流程及其子流程,包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、算法選擇和開發(fā)、模型訓(xùn)練、評(píng)估和調(diào)優(yōu)等,以及人工智能應(yīng)用開發(fā)場(chǎng)景化實(shí)踐。

通過(guò)一整套工具鏈和方法傳遞,每個(gè)開發(fā)者都可以借助ModelArts在具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景下更快、更高效、更低成本地開發(fā)AI應(yīng)用,從而更好地解決實(shí)際問(wèn)題。高浩認(rèn)為,這樣從教學(xué)實(shí)施角度上也更有普適指導(dǎo)意義。

為了進(jìn)一步闡釋ModelArts的易用性,高浩詳細(xì)演示了一個(gè)基于ModelArts和HiLens的云、邊、端協(xié)同的AI應(yīng)用開發(fā)案例。

快速上手ModelArts

ModelArts 的“一站式”體現(xiàn)在它囊括了AI開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié),包括數(shù)據(jù)處理、算法開發(fā)、模型訓(xùn)練、模型部署等等,而且面向不同經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者,提供相匹配的使用流程。

內(nèi)容方面,ModelArts支持圖像分類、圖像檢測(cè)、視頻分析、語(yǔ)音識(shí)別、產(chǎn)品推薦、異常檢測(cè)等多種AI應(yīng)用場(chǎng)景。功能方面,它支持從數(shù)據(jù)處理到算法開發(fā)、訓(xùn)練、部署、開發(fā)流程管理等多種功能。如下圖所示:

其中,核心部分主要包括數(shù)據(jù)處理和模型的管理。

1、數(shù)據(jù)的處理

在ModelArts中,我們都是以數(shù)據(jù)集為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),進(jìn)行模型開發(fā)或訓(xùn)練等操作的。創(chuàng)建數(shù)據(jù)集前需要獲取訪問(wèn)OBS的權(quán)限。

目前,ModelArts支持如下9種類型的數(shù)據(jù)集,包含圖片、音頻、文本和其他類別:

圖像分類

物體檢測(cè)

聲音分類

語(yǔ)音內(nèi)容

語(yǔ)音分割

文本分類

命名實(shí)體

文本三元組

自由格式

針對(duì)創(chuàng)建好的數(shù)據(jù)集,可以執(zhí)行標(biāo)注數(shù)據(jù)、發(fā)布、版本管理、修改、導(dǎo)入和刪除等操作。

以圖像分類為例,只需要給圖片添加相應(yīng)的標(biāo)簽即完成標(biāo)注。物理檢測(cè)的話,則需要在圖片中使用標(biāo)注框來(lái)框出標(biāo)注對(duì)象,并打上標(biāo)簽,其余與圖像分類相似。

此處強(qiáng)調(diào)一下命名實(shí)體數(shù)據(jù)集,命名實(shí)體場(chǎng)景是針對(duì)文本中的實(shí)體片段進(jìn)行標(biāo)注,如“時(shí)間”、“地點(diǎn)”等。與文本分類不同的是,它需對(duì)片段進(jìn)行標(biāo)注,而不是全文。

文本三元組標(biāo)注則適用于標(biāo)注語(yǔ)句當(dāng)中形如(主語(yǔ)/Subject,謂詞/Predicate,賓語(yǔ)/Object)結(jié)構(gòu)化知識(shí)的場(chǎng)景,標(biāo)注時(shí)不但可以標(biāo)注出語(yǔ)句當(dāng)中的實(shí)體,還可以標(biāo)注出實(shí)體之間的關(guān)系,其在依存句法分析、信息抽取等自然語(yǔ)言處理任務(wù)中經(jīng)常用到。

聲音方面,主要是根據(jù)播放內(nèi)容,在 “語(yǔ)音內(nèi)容”文本框中填寫音頻內(nèi)容,完成標(biāo)注。

2、模型訓(xùn)練管理

數(shù)據(jù)處理完成后,接下來(lái)就是模型的訓(xùn)練。ModelArts可以基于不同的數(shù)據(jù)選擇不同規(guī)格的資源池(CPU或GPU),根據(jù)用戶選擇的數(shù)據(jù)量和資源不同,模型訓(xùn)練通常耗時(shí)幾分鐘到幾十分鐘不等。

同時(shí),ModelArts也支持查看模型訓(xùn)練的情況并及時(shí)調(diào)整模型參數(shù)。

除支持用戶自己開發(fā)的模型外,ModelArts還提供了AI市場(chǎng)算法,開發(fā)者能直接使用已有的算法,再通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)參得到一個(gè)滿意的模型。

模型訓(xùn)練之后,ModelArts模型管理可導(dǎo)入所有訓(xùn)練版本生成的模型,統(tǒng)一管理迭代和調(diào)試的模型,同時(shí)它還支持從模板、容器鏡像以及OBS等場(chǎng)景導(dǎo)入模型,方便模型的部署上線。

另外,ModelArts提供了模型轉(zhuǎn)換功能,可以將已有的模型轉(zhuǎn)換成所需格式,以便應(yīng)用于算力和性能更高的芯片上。舉個(gè)例子,用Tensorflow框架訓(xùn)練的模型,使用轉(zhuǎn)換功能可轉(zhuǎn)換成om格式,即可在昇騰芯片上部署運(yùn)行。

端側(cè)看HiLens,讓AI應(yīng)用快速落地

學(xué)會(huì)用ModelArts做好模型訓(xùn)練后,端側(cè)的開發(fā)平臺(tái)HiLens可以讓AI應(yīng)用落地更簡(jiǎn)單,高浩也談了談他使用HiLens的感受。

HiLens是端云協(xié)同多模態(tài)AI開發(fā)應(yīng)用平臺(tái),它提供簡(jiǎn)單易用的開發(fā)框架、開箱即用的開發(fā)環(huán)境、豐富的AI技能市場(chǎng)和云上管理平臺(tái),對(duì)接多種端側(cè)計(jì)算設(shè)備如HiLens Kit,支持視覺及聽覺AI應(yīng)用開發(fā)、AI應(yīng)用在線部署、海量設(shè)備管理等。

高浩表示,購(gòu)買HiLens Kit的普通用戶如果需要快速安裝技能到設(shè)備,使其具備AI能力,可以到技能市場(chǎng)購(gòu)買技能,基本流程如下:

對(duì)于具備編程能力的用戶,也可以選擇自己創(chuàng)建技能。

購(gòu)買或者創(chuàng)建好技能后,就是對(duì)其進(jìn)行部署,具體可以前往數(shù)據(jù)管理查看技能效果。

基于HiLens,高浩準(zhǔn)備開發(fā)了一個(gè)檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員是否佩戴安全帽的應(yīng)用。

他在創(chuàng)建好相對(duì)應(yīng)的技能后,使用HDMI視頻線連接HiLens Kit視頻輸出端口和顯示器,然后點(diǎn)擊后臺(tái)管理中的啟動(dòng)技能,當(dāng)狀態(tài)變?yōu)?ldquo;運(yùn)行中”,表明技能成功運(yùn)行在端側(cè)設(shè)備上。

最后應(yīng)用的結(jié)果如下:

總的來(lái)說(shuō),開發(fā)這樣一個(gè)檢測(cè)工地施工安全的應(yīng)用其實(shí)很簡(jiǎn)單,先用云端的ModelArts進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練,然后再借助HiLens將模型部署到端側(cè),最后就能得到一個(gè)可以落地的AI應(yīng)用。

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