13、使用Kubeflow和TensorFlow Extended构建自定义模型管道

使用Kubeflow和TensorFlow Extended构建自定义模型管道

在机器学习和深度学习领域,将模型投入生产并确保其高效运行是一项极具挑战性的任务。本文将介绍如何使用Kubeflow和TensorFlow Extended(TFX)构建自定义模型管道,包括创建工作台、编写管道代码、执行管道以及比较不同管道等内容。

1. 使用Kubeflow构建自定义模型管道

首先,我们来了解如何使用Kubeflow构建自定义模型管道。整个过程包含多个步骤,下面将详细介绍。

1.1 创建工作台

创建Vertex AI工作台可以通过云shell完成,具体步骤如下:
1. 激活云shell :点击云shell图标激活,然后输入以下命令:

gcloud notebooks instances create kubeflow-custom-ml \
    --vm-image-project=deeplearning-platform-release \
    --vm-image-family=common-cpu-notebooks \
    --machine-type=n1-standard-4 \
    --location=us-central1-a
  1. 查看创建的工作台 :创建完成后,新工作台会显示在Vertex AI的工作台部分,点击“OPEN JUPYTERLAB”。
1.2
【SCI复现】基于纳什博弈的多微网主体电热双层共享策略研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于纳什博弈的多微网主体电热双层共享策略研究”展开,结合Matlab代码实现,复现了SCI级别的科研成果。研究聚焦于多个微网主体之间的能源共享问题,引入纳什博弈理论构建双层优化模型,上层为各微网间的非合作博弈策略,下层为各微网内部电热联合优化调度,实现能源高效利用与经济性目标的平衡。文中详细阐述了模型构建、博弈均衡求解、约束处理及算法实现过程,并通过Matlab编程进行仿真验证,展示了多微网在电热耦合条件下的运行特性共享效益。; 适合人群:具备一定电力系统、优化理论博弈论基础知识的研究生、科研人员及从事能源互联网、微电网优化等相关领域的工程师。; 使用场景及目标:① 学习如何将纳什博弈应用于多主体能源系统优化;② 掌握双层优化模型的建模与求解方法;③ 复现SCI论文中的仿真案例,提升科研实践能力;④ 为微电网集群协同调度、能源共享机制设计提供技术参考。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码逐行理解模型实现细节,重点关注博弈均衡的求解过程与双层结构的迭代逻辑,同时可尝试修改参数或扩展模型以适应不同应用场景,深化对多主体协同优化机制的理解。
绘画教学机器人是一种借助现代科技辅助人们进行绘画活动的教学工具。 在当前这份资料中,我们重点阐述了基于Arduino开发板构建的绘画教学机器人,该设备运用图像识别电机控制技术来完成自动绘画工作。 代码转载自:https://pan.quark.cn/s/128130bd7814 以下是本资料中的核心内容:1. Arduino及其在机器人中的应用:Arduino是一个开放源代码的电子原型平台,它包含一块能够执行输入/输出操作的电路板以及配套的编程系统,通常用于迅速构建交互式电子装置。 在本次项目中,Arduino充当机器人的核心部件,负责接收图像分析后的数据,并将这些数据转化为调控步进电机旋转的指令,进而引导笔架在白板上进行作画。 2. 图像识别技术:图像识别技术是指赋予计算机识别处理图像中物体能力的技术手段。 本项目的图像识别功能由摄像头承担,它能够获取图像,并将彩色图像转化为灰度图像,再采用自适应阈值算法处理为二值图像。 随后,通过图像细化方法提取出二值图像的骨架信息,用以确定绘画的目标路径。 3. 电机控制机制:电机控制是指借助电子技术对电机运行状态进行管理。 在本项目中,两个步进电机由Arduino进行控制,实现精准的位置控制,从而达到绘画的目的。 步进电机的正转与反转动作能够驱动笔架部件,沿着预设的轨迹进行绘画。 4. 机器人设计要素:机器人的设计涵盖了图像处理单元、机械控制单元图像处理算法。 机械单元的设计需要兼顾画笔的支撑构造,确保画笔的稳定性,并且能够适应不同的绘画速度方向。 在硬件设计层面,选用了ULN2003驱动器来增强Arduino输出的信号,以驱动步进电机运转。 5. 所采用的技术工具与材料:项目中的主要硬件设备包括Arduino控制板、步进电机、ULN...
<think>我们正在讨论PyTorchTensorFlow的知识点。根据引用内容,我们可以总结出以下关键点: 1. **PyTorch基础操作**(来自引用[1]): - 张量创建:使用`torch.tensor()`可以从列表、元组等数据结构创建张量。 - 示例:`torch.tensor([[1, 2], [3, 4]])` 创建了一个2D整型张量,`torch.tensor((1.0, 2.5, 3.3))` 从元组创建了浮点张量。 2. **部署工具对比**(来自引用[2]): - TensorFlow有成熟的部署工具TensorFlow Serving。 - PyTorch的部署工具TorchServe相对较新,但提供了基本功能(如模型归档、服务器、API端点等),并支持HuggingFace等框架。 3. **环境配置**(来自引用[3]): - 在Ubuntu系统中配置深度学习环境(包括Anaconda、CUDA、cuDNN、PyTorchTensorFlow)的步骤示例。 用户希望获取torchtensorflow的知识点,我们可以从以下几个方面展开: - 基础概念(张量、计算图) - 模型构建与训练 - 部署工具 - 生态系统 下面我将组织知识点,并按照要求使用LaTeX格式。 ### PyTorch与TensorFlow对比 #### 1. 基础概念 - **PyTorch**: 动态计算图(即时执行),更接近Python编程习惯。例如: ```python import torch a = torch.tensor([1.0], requires_grad=True) b = torch.tensor([2.0]) c = a * b c.backward() print(a.grad) # 输出梯度值 ``` - **TensorFlow**: 早期使用静态计算图(先定义后执行),2.0版本引入了即时执行(Eager Execution),同时保留静态图(Graph Execution)模式。示例: ```python import tensorflow as tf a = tf.constant([1.0]) b = tf.constant([2.0]) c = a * b # 在Eager模式下直接输出结果 print(c) ``` #### 2. 模型构建 - **PyTorch**:使用`nn.Module`定义模型: ```python class Net(torch.nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.fc = torch.nn.Linear(10, 1) def forward(self, x): return self.fc(x) ``` - **TensorFlow**:可以使用Keras API(高级)或自定义模型(低级): ```python model = tf.keras.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(1, input_shape=(10,)) ]) ``` #### 3. 训练流程 两者训练流程相似,都包含: - 定义模型 - 定义损失函数优化器 - 迭代数据,前向传播、计算损失、反向传播、更新参数 #### 4. 部署 - **TensorFlow**: 使用TensorFlow Serving进行部署,支持模型版本管理REST/gRPC接口[^2]。 - **PyTorch**: 使用TorchServe(仍在发展中),提供模型归档、API端点等功能[^2]。 #### 5. 生态系统 - **PyTorch**:在学术界更受欢迎,拥有丰富的库(如HuggingFace Transformers)。 - **TensorFlow**:在工业界部署更成熟,支持移动端(TensorFlow Lite)、浏览器(TensorFlow.js)等。 ### 环境配置 在Ubuntu系统中,通常需要配置: 1. 安装NVIDIA驱动 2. 安装CUDAcuDNN(例如CUDA 11.1[^3]) 3. 安装Anaconda 4. 使用pip或conda安装PyTorchTensorFlow 例如PyTorch安装命令(CUDA 11.1): ```bash pip install torch==1.9.0+cu111 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html ``` TensorFlow安装命令(CUDA 11.1): ```bash pip install tensorflow-gpu==2.5.0 ``` 以上是PyTorchTensorFlow的主要知识点对比。接下来,我们将生成相关问题。 §§相关问题§§ 1. PyTorch动态计算图TensorFlow静态计算图有什么区别? 2. 如何在PyTorchTensorFlow中实现自定义层? 3. 如何选择使用PyTorch还是TensorFlow? 4. TorchServeTensorFlow Serving在部署模型时有哪些主要区别? 5. 在配置深度学习环境时,如何检查CUDAcuDNN是否正确安装? </think>### PyTorch与TensorFlow核心知识点总结 #### 一、基础操作对比 1. **张量创建** - PyTorch(引用[1]): ```python torch.tensor([[1, 2], [3, 4]]) # 2D整型张量 torch.tensor((1.0, 2.5, 3.3)) # 元组转浮点张量 ``` - TensorFlow: ```python tf.constant([[1, 2], [3, 4]]) # 2D常量张量 tf.convert_to_tensor((1.0, 2.5, 3.3)) # 元组转张量 ``` 2. **计算图特性** - TensorFlow:早期采用**静态计算图**(先定义后执行) ```python # TF 1.x风格 a = tf.placeholder(tf.float32) b = tf.placeholder(tf.float32) c = tf.add(a, b) with tf.Session() as sess: sess.run(c, feed_dict={a: 1.0, b: 2.5}) # 输出3.5 ``` - PyTorch:默认**动态计算图**(即时执行) ```python a = torch.tensor(1.0) b = torch.tensor(2.5) c = a + b # 直接输出tensor(3.5) ``` #### 二、部署能力比较(引用[2]) | 特性 | TensorFlow Serving | TorchServe | |--------------|----------------------------------|--------------------------------| | 成熟度 | ✅ 生产级稳定 | ️ 实验阶段(快速迭代中) | | 核心功能 | 模型版本管理/REST+gRPC接口 | 模型归档/API端点/指标监控 | | 扩展支持 | TensorFlow Lite/JS | HuggingFace/Waveglow/AWS | | 性能优化 | 自动批处理/模型预热 | 基础批处理/快照管理 | #### 三、生态系统差异 1. **PyTorch优势** - 学术研究首选(论文代码复现率$\geq 85\%$) - 调试友好:Pythonic动态图设计 - TorchVision/TorchText等扩展库丰富 2. **TensorFlow优势** - 工业部署成熟:TFX管道/Kubeflow支持 - 跨平台支持:移动端(TFLite)/网页端(TF.js) - 生产工具链:TensorBoard可视化/TensorFlow Extended #### 四、环境配置建议(引用[3]) 通用Ubuntu深度学习环境流程: 1. 安装CUDA(示例CUDA 11.1) ```bash wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/11.1.0/local_installers/cuda_11.1.0_455.23.05_linux.run sudo sh cuda_11.1.0_455.23.05_linux.run ``` 2. 安装框架: ```bash # PyTorch (CUDA 11.1) pip install torch==1.9.0+cu111 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html # TensorFlow 2.x pip install tensorflow-gpu==2.6.0 ``` 3. 验证安装: ```python import torch print(torch.cuda.is_available()) # 应返回True import tensorflow as tf print(tf.config.list_physical_devices('GPU')) # 应显示GPU信息 ``` > 注:实际选择需考虑项目需求——**研究原型推荐PyTorch,生产部署首选TensorFlow**[^2]
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