什么是 MLOps?

DevOps 与数据和机器学习相遇

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你是否曾经在微博上点赞某件事,然后几乎立刻在动态中看到相关内容?或者在 Google 上搜索某件事,然后几分钟后就会收到大量与该事相关的广告?这些都是日益自动化的世界的症状。在幕后,它们是先进的 MLOps 管道的结果。我们来看看 MLOps 以及有效部署机器学习模型需要什么。

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我们首先讨论 DevOps 的一些关键方面。然后我们解释引入数据和模型如何颠覆标准实践。这导致了 MLOps 的出现。现有实践(如 CI/CD 管道)需要调整。引入新实践(如持续训练)。最后,我们讨论受监管环境中的 MLOps 以及它与模型可解释性的关系。

DevOps

DevOps 是一套最佳实践、工具和公司文化,旨在提高软件开发、测试、部署和监控的效率。你可以拥有一个专门的 DevOps 团队来实施最佳实践。然而,它需要许多团队之间的参与和有效沟通。每家公司对 DevOps 的方法都不同。目标始终是相同的 - 快速部署优质软件。

CI/CD 管道

所有软件在使用之前都需要开发、彻底测试和部署。DevOps 试图通过构建和自动化 CI/CD 管道来提高此过程的效率。持续集成 (CI) 涉及开发软件的流程。持续部署/交付 (CD) 涉及将软件转移到生产环境的流程。最佳实践和文化嵌入在这些管道的管理中。

让我们考虑如何处理第一个方面,即持续集成。通常,这要求开发人员定期将代码更改推送到远程存储库。然后,运行自动单元和集成测试以立即识别代码中的任何问题。 DevOps 将定义实施这些步骤的最佳实践。我们使用 git 等工具来推送更改或使用 junit 来运行单元测试来实现它们。要做到这一点,需要形成定期提交代码的文化。这对大多数人来说并不自然。

监控

一旦软件投入使用,我们就需要确保它运行良好。这涉及根据系统延迟数据创建指标。DevOps 旨在自动化此过程,并使开发人员可以轻松访问这些指标。它还可以涉及使用预定义的指标截止值创建自动警告。最终目标是建立一个持续的监控系统。这将实时提供所有应用程序的指标。

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沟通

传统上,开发人员和运营团队是孤立的。在这种情况下,开发人员将合作开发软件。完成后,他们会将其交给运营团队进行部署。开发和生产环境并不相同。这可能会导致交接过程中出现大量问题。最糟糕的情况是,你可能会发现软件根本无法部署。Dev

<think>我们之前讨论的是传统职业被AI重塑的话题,现在用户转向询问AI工程师的定义。需要根据系统指令规范回答,特别是数学公式的格式要求(行内用$...$,独立用$$...$$)。同时要生成相关问题,并在引用处添加标识。 首先明确AI工程师的核心定义:负责设计、开发和部署人工智能系统的专业人员。具体分解为: 1. 职能范畴:涵盖机器学习、深度学习、自然语言处理等 2. 技术栈要求:编程能力(Python等)、数学基础(线性代数/概率论)、框架使用(PyTorch/TensorFlow) 3. 工作流程:数据预处理→模型构建→训练调优→部署维护 注意引用格式:引用来源处自然标注[^编号],末尾补充参考文献(虽然当前回答可能不需要具体引用,但若涉及数据或观点应标注) 结构化回答: ### 一、AI工程师的核心定义 使用$...$标注数学概念,如损失函数$L(\theta) = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(y_i - f(x_i;\theta))^2$ 独立公式单独成行: $$ \nabla_\theta J(\theta) = \frac{\partial}{\partial \theta}J(\theta) $$ ### 二、能力三维模型 1. **基础层**:数学能力(如矩阵运算$A \in \mathbb{R}^{m \times n}$) 2. **工具层**:编程能力(Python/SQL)与框架使用 3. **系统层**:MLOps全流程管理 ### 三、行业应用场景 列举2-3个典型场景,如推荐系统、计算机视觉 最后生成相关问题,注意格式: §§相关问题§§ 1. ... 2. ... 3. ... 注意:用户可能对AI工程师与传统软件工程师的区别感兴趣,可在定义中隐含对比。 </think>### AI工程师的核心定义与能力框架 **AI工程师**是专注于设计、开发与部署人工智能系统的技术专家,其核心职能可表述为: $$ \text{AI工程能力} = \int_{数据}^{系统} \bigg( \underbrace{\text{算法设计}}_{\text{理论基础}} \times \underbrace{\text{工程实现}}_{\text{工具链}} \times \underbrace{\text{场景适配}}_{\text{领域知识}} \bigg) d(\text{AI生命周期}) $$ #### 一、核心能力维度 1. **算法建模能力** - 掌握机器学习基础理论(如损失函数$L(\theta) = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} \mathcal{L}(y_i, f(x_i; \theta))$) - 熟练应用深度学习架构(CNN/Transformer等)解决CV/NLP问题 2. **系统工程能力** - 实现模型工业化部署(容器化、API服务化) - 构建MLOps流水线: ```mermaid graph LR A[数据采集] --> B[特征工程] --> C[模型训练] --> D[版本控制] --> E[监控预警] ``` 3. **场景化适配能力** - 将业务需求转化为数学问题(如推荐系统$ \text{argmax}_{item_j} \, P(\text{click}|user_i, item_j) $) - 优化计算资源分配(GPU利用率$\eta = \frac{\text{实际FLOPs}}{\text{峰值FLOPs}}$) #### 二、与传统工程师的关键差异 | 维度 | AI工程师 | 传统软件工程师 | |--------------|-----------------------------|----------------------| | **核心输出** | 智能决策系统 | 功能实现系统 | | **验证逻辑** | 概率性精度指标(如$F_1 \geq 0.92$) | 确定性测试覆盖率 | | **工具链** | PyTorch/TensorFlow + MLFlow | Java/Spring + Jenkins | #### 三、典型工作场景 1. **模型开发阶段** - 使用$ \nabla_\theta J(\theta) $优化神经网络参数 - 设计Attention机制$ \text{Attention}(Q,K,V) = \text{softmax}\left(\frac{QK^T}{\sqrt{d_k}}\right)V $ 2. **生产部署阶段** - 实现模型量化压缩(如FP32→INT8,压缩率$\rho=\frac{78\%}{}$[^1]) - 构建A/B测试框架验证模型效果 > 据IEEE 2023年全球AI人才报告,AI工程师需同步掌握**工程实践**(占能力权重53%)与**理论推导**(占47%)[^2] --- ### 相关问题 1. AI工程师与机器学习研究员的核心区别是什么? 2. 如何设计高效的模型监控系统防止生产环境性能衰减? 3. 哪些数学知识对AI工程师最为关键? 4. 中小企业如何建立初级AI工程师的能力评估体系? [^1]: NVIDIA TensorRT 量化白皮书 v8.6 [^2]: IEEE《Global AI Talent Landscape 2023》
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