谷歌发布 TensorFlow Serving 开源项目:更快的将深度学习模型产品商业化

  • 侠天

2016 年 2 月 19 日

话题:语言 & 开发架构TensorFlow

机器学习现在变得越来越流行了,不仅被大力应用于像 Google 和 Facebook 这样的网络公司,也被普遍应用到大量的创业公司当中。

机器学习经过几十年软件工业的实践已达到产品级别,现已应用在 Google 各系列产品中, 从 Google app 中的语音识别,Google Mail 中的自动回复到 Google Photo 的搜索。但要把这些机器学习模型做成服务对外提供使用是一种新的挑战。

TensorFlow 开源之后,今天 Google 又宣布发布面向生产环境的 TensorFlow Serving,旨在解决上述挑战。Google 软件工程师 Noah Fiedel 在博文中介绍,“TensorFlow Serving 是一个高性能、开源的机器学习服务系统,为生产环境及优化 TensorFlow 而设计。它更适合运行多个大规模模型,并支持模型生命周期管理、多种算法实验及有效地利用 GPU 资源。TensorFlow Serving 能够让训练好的模型更快、更易于投入生产环境使用。

这里有必要先科普下 TensorFlow 和 TensorFlow Serving 的区别:

TensorFlow 项目主要是基于各种机器学习算法构建模型,并为某些特定类型的数据输入做适应学习,而 TensorFlow Serving 则专注于让这些模型能够加入到产品环境中。开发者使用 TensorFlow 构建模型,然后 TensorFlow Serving 基于客户端输入的数据使用前面 TensorFlow 训练好的模型进行预测。

个人认为 TensorFlow Serving 是将 tensorflow 训练出来的模型更好的应用于生产环境中,通过它的 API 等支持的方式来方便对外提供稳定可靠的服务。TensorFlow Serving 的意义就在于能够很方便的将深度学习生产化,解决了模型无法提供服务的弊端,并且用的是 c++ 语言,性能上应该不错。这样以后深度学习方向的创业公司都能很方便的将产品商业化,保证 7*24 小时的可靠服务。

如谷哥所说,TensorFlow Serving 可以在不改变现有模型架构和 API 的基础上发布新的模型和实验数据到产品中。它不仅仅支持 TensorFlow 训练的模型,也可以扩展到其他类型的模型 (比如 Scikit Learn 生成的模型)。

下面讲下 TensorFlow Serving 使用的具体例子:

给个简单的监督学习的训练 pipeline,如图 1

图 1

在图 1 中,输入训练数据 (Data) 到学习者 (Learner) 中,输出训练成功的模型 (Model 1)。

一旦新版本的模型训练好就可以发布到服务系统 (TensorFlow Serving) 上,如图 2

图 2

在图 2 中,TensorFlow Serving 利用上面训练好的模型基于客户端 (Clients) 提供的数据进行预测结果。这里客户端和服务端之间的通信采用的是 RPC 协议 (Google 开源的一个高性能 RPC 的实现,gRPC 源代码见http://www.grpc.io)。

对于生产环境来说,启动模型,随着时间不断迭代模型,新的训练数据出现需要训练优化模型,这些都是常态。现在有了 TensorFlow Serving 就可以在不停止服务的情况下更新模型和数据,Google 内部许多 pipelines 一直在运行。

TensorFlow Serving 采用 C++ 编写,支持 Linux。为性能做有优化,在 16 核至强 CPU 设备上,每核每秒能够处理超过 10 万个请求,这里包括 gRPC 和 TensorFlow 接口之间的处理时间。TensorFlow Serving代码和教程已经能够在 GitHub 获取。


感谢杜小芳对本文的审校。

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