概述
用於機器學習的 CI/CD 擴展了持續整合和持續交付管道,不僅涵蓋程式碼,還涵蓋資料和模型。它可以自動執行測試、再培訓、驗證和部署,因此機器學習系統可以可靠且重複地交付,而不是透過脆弱的手動交接。
用於機器學習的 CI/CD 是一個技術構建塊,會大規模影響模型品質、基礎設施成本、延遲和可靠性。
深入探討
傳統的 CI/CD 在程式碼變更時自動建置、測試和部署軟體。機器學習增加了兩個移動部分:資料和經過訓練的模型,這意味著新的觸發器和新的測試。持續整合步驟可能會對資料處理程式碼執行單元測試,驗證資料集模式,並檢查模型訓練是否沒有錯誤。持續交付將模型打包(通常作為容器或註冊工件)並將其部署在 API 後面。許多團隊增加了持續訓練(CT):當新資料到達或監控偵測到偏差時自動重新訓練的管道。 GitHub Actions、GitLab CI、Jenkins、Kubeflow Pipelines 和 CML 等工具協調這些步驟。其目標與軟體相同——快速、安全、可重複的發布——但表面積更大,因為模型的行為取決於數據,而不僅僅是程式碼。
技術洞察
ML CI/CD 管道通常是階段的有向圖:驗證資料、訓練、針對保留集和目前生產模型進行評估,並根據指標閾值進行部署。與經典 CI/CD 的一個關鍵區別是評估閘門——模型只有在商定指標上超過基準時才會升級,而不僅僅是測試通過。管道受版本控制,並由程式碼提交、新資料或計畫觸發,產生可重複、可審核的運行。
掌握機器學習的 CI/CD
用於機器學習的 CI/CD 擴展了持續整合和持續交付管道,不僅涵蓋程式碼,還涵蓋資料和模型。它可以自動執行測試、再培訓、驗證和部署,因此機器學習系統可以可靠且重複地交付,而不是透過脆弱的手動交接。用於機器學習的 CI/CD 是一個技術構建塊,會大規模影響模型品質、基礎設施成本、延遲和可靠性。為了建立深入的理解,請將機器學習的 CI/CD 視為一種操作模型,而不是單一功能:定義期望的結果,澄清假設,並將系統可以可靠地執行的操作與仍需要專家判斷的操作分開。
在實踐中,使用 CI/CD 進行機器學習的強大團隊根據可靠性和成本優化架構、資料和基礎設施選擇。他們記錄明確的成功標準,根據實際數據和工作流程進行測試,並根據觀察到的失敗模式而不是一次性基準測試勝利進行迭代。這就是理論理解轉變為跨產品、政策和營運的持久能力的地方。
多年來,架構決策決定著效能和營運成本。同時,優化一個基準測試可以隱藏更廣泛的系統弱點。最具彈性的方法是將實驗速度與治理規則結合:運行試點、捕獲證據、發布決策日誌,並隨著模型行為、使用者期望和監管要求的發展不斷更新保障措施。
戰略影響
多年來,架構決策決定著效能和營運成本。
多年來,架構決策決定著效能和營運成本。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。
技術教育幫助團隊選擇正確的堆疊,而不僅僅是最新的堆疊。
技術教育幫助團隊選擇正確的堆疊,而不僅僅是最新的堆疊。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。
更好的工程選擇可以減少生產中的可靠性事故。
更好的工程選擇可以減少生產中的可靠性事故。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。
現實世界的實施
詐騙團隊使用 GitHub Actions,因此每次程式碼提交都會重新訓練一個小模型,並在準確度低於當前生產基線時阻止合併。
一家電子商務公司經營一個 Kubeflow 管道,該管道每晚都會根據新的購買資料重新訓練其推薦系統,並且僅在離線指標改善時才會自動部署。
銀行的管道對傳入資料運作模式驗證,如果特徵的分佈超出設定的閾值,則建置失敗。
ML 團隊使用 CML 將模型評估報告和比較圖直接發佈到每個拉取請求中以供審閱者簽署。
實施模式
機器學習的 CI/CD 實踐
詐騙團隊使用 GitHub Actions,因此每次程式碼提交都會重新訓練一個小模型,並在準確度低於當前生產基線時阻止合併。
詐騙團隊使用 GitHub Actions,因此每次程式碼提交都會重新訓練一個小模型,並在準確度低於當前生產基線時阻止合併。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。
機器學習的 CI/CD 實踐
一家電子商務公司經營一個 Kubeflow 管道,該管道每晚都會根據新的購買資料重新訓練其推薦系統,並且僅在離線指標改善時才會自動部署。
一家電子商務公司經營一個 Kubeflow 管道,該管道每晚都會根據新的購買資料重新訓練其推薦器,並且只有在離線指標改善時才會自動部署。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。
機器學習的 CI/CD 實踐
銀行的管道對傳入資料運作模式驗證,如果特徵的分佈超出設定的閾值,則建置失敗。
銀行的管道對傳入資料運作模式驗證,如果功能的分佈超出設定的閾值,則建置失敗。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並追蹤一段時間內的生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。
機器學習的 CI/CD 實踐
ML 團隊使用 CML 將模型評估報告和比較圖直接發佈到每個拉取請求中以供審閱者簽署。
ML 團隊使用 CML 將模型評估報告和比較圖直接發佈到每個拉取請求中以供審查者簽核。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。
風險與防護欄
優化一項基準測試可以隱藏更廣泛的系統弱點。
基礎設施和維護成本常常被低估。
隨著系統變得更加複雜,安全性和可觀察性差距可能會擴大。
實施路線圖
在實施之前定義延遲、品質和成本目標。
在實施之前定義延遲、品質和成本目標。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。
在實際負載和資料條件下進行基準測試。
在實際負載和資料條件下進行基準測試。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。
儀器監控錯誤、漂移和使用者影響。
儀器監控錯誤、漂移和使用者影響。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。
在擴展之前準備回滾和事件回應路徑。
在擴展之前準備回滾和事件回應路徑。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。