في مجال الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، بمجرد أن يتم تدريب النموذج، فإن رحلته لم تنتهِ بعد. لجعل هذه النماذج مفيدة عملياً، يجب أن تكون متاحة لإجراء تنبؤات على البيانات الجديدة غير المرئية. وهنا يأتي دور خدمة النماذج. خدمة النموذج هي عملية نشر نموذج التعلّم الآلي المدرّب في بيئة الإنتاج حيث يمكن الوصول إليه من قبل التطبيقات أو الأنظمة لإجراء الاستدلال. وهي في الأساس تسد الفجوة بين تطوير النموذج والتطبيق في العالم الحقيقي، مما يسمح للشركات والمستخدمين بالاستفادة من قوة نماذج الذكاء الاصطناعي.
أهمية الخدمة النموذجية
يعد عرض النماذج أمرًا بالغ الأهمية لأنه يحول نموذجًا ثابتًا ومدربًا إلى خدمة ديناميكية تشغيلية. بدون عرض النموذج، ستظل نماذج التعلّم الآلي محصورة في بيئات التطوير، وغير قادرة على تقديم قيمة في سيناريوهات العالم الحقيقي. يضمن عرض النماذج الفعال:
- تنبؤات في الوقت الحقيقي: تمكين التطبيقات من إجراء تنبؤات فورية، وهو أمر ضروري للمهام الحساسة للوقت مثل اكتشاف الاحتيال أو القيادة الذاتية. يعد الاستدلال في الوقت الحقيقي أمرًا حيويًا في العديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي الحديثة.
- قابلية التوسع والموثوقية: تتطلب بيئات الإنتاج قابلية التوسع للتعامل مع الأحمال المتفاوتة والموثوقية لضمان التشغيل المستمر. تم تصميم البنية التحتية لخدمة النماذج لتلبية هذه المتطلبات، وتوسيع نطاق الموارد حسب الحاجة والحفاظ على التوافر العالي.
- إمكانية الوصول والتكامل: يوفر طريقة موحدة للوصول إلى النماذج عبر واجهات برمجة التطبيقات، مما يسهل دمج قدرات الذكاء الاصطناعي في تطبيقات متنوعة، من خدمات الويب إلى تطبيقات الأجهزة المحمولة. وهذا يسهل دمج الرؤية الحاسوبية أو معالجة اللغة الطبيعية (NLP) في أنظمة أوسع نطاقاً.
- إدارة النماذج وإصدارها: يسهل إدارة إصدارات النماذج المختلفة، مما يسمح بتحديثات وتراجعات سلسة. وهذا أمر بالغ الأهمية للحفاظ على دقة النموذج والتكيف مع البيانات المتطورة. Ultralytics يوفر HUB أدوات لإدارة النماذج بكفاءة.
التطبيقات الواقعية
تعمل خدمة النماذج على تشغيل مجموعة كبيرة من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في مختلف الصناعات. فيما يلي بعض الأمثلة الملموسة:
- توصيات منتجات التجارة الإلكترونية: تستخدم منصات التجارة الإلكترونية منصات التجارة الإلكترونية خدمة النماذج لتقديم توصيات مخصصة للمنتجات في الوقت الفعلي. يتم تقديم نموذج نظام التوصيات المدرّب عبر واجهة برمجة التطبيقات. عندما يقوم المستخدم بتصفح الموقع الإلكتروني، يرسل التطبيق بيانات المستخدم إلى نقطة نهاية خدمة النموذج، والتي تقوم بعد ذلك بإرجاع توصيات المنتجات المتوقعة لعرضها على المستخدم، مما يعزز تجربة العميل ويزيد من المبيعات.
- تحليل الصور الطبية للتشخيص: في مجال الرعاية الصحية، يتم تقديم نماذج تحليل الصور الطبية، مثل تلك المستخدمة للكشف عن الأورام، لمساعدة أخصائيي الأشعة. عندما يتم الحصول على صورة طبية جديدة (مثل الأشعة السينية أو التصوير بالرنين المغناطيسي)، يتم إرسالها إلى نظام تقديم النماذج. يقوم النموذج بإجراء الاستدلال وإرجاع رؤى تشخيصية، مثل تسليط الضوء على الحالات الشاذة المحتملة، مما يساعد في تشخيص أسرع وأكثر دقة.
المكونات الرئيسية للخدمة النموذجية
تتضمن بنية خدمة النموذج النموذجي النموذجي العديد من المكونات الرئيسية التي تعمل بتناغم:
- النموذج المدرّب: المكون الأساسي هو نموذج التعلم الآلي المدرب نفسه، وغالبًا ما يتم حفظه بتنسيقات مثل ONNX أو TensorFlow SavedModel للنشر الفعال. Ultralytics YOLO يمكن تصدير النماذج إلى تنسيقات مختلفة لمرونة النشر، بما في ذلك TensorRT و OpenVINO.
- البنية التحتية للخدمة: يتضمن ذلك بيئة الأجهزة والبرمجيات التي يعمل فيها النموذج. يمكن أن تكون منصات قائمة على السحابة مثل Amazon SageMaker أو Google Cloud AI Platform، أو خوادم محلية. كما تكتسب خيارات الحوسبة بدون خوادم شعبية بسبب قابليتها للتطوير وفعاليتها من حيث التكلفة.
- خادم API: يعمل مخدّم واجهة برمجة التطبيقات (API) كواجهة بين التطبيقات والنموذج المعروض. يتلقى طلبات التنبؤ ويرسلها إلى النموذج للاستدلال ويعيد التنبؤات. تشمل أطر عمل واجهة برمجة التطبيقات الشائعة REST و gRPC.
- موازن التحميل: للتعامل مع حركة المرور العالية وضمان قابلية التوسع، يقوم موازن التحميل بتوزيع الطلبات الواردة عبر مثيلات متعددة من البنية الأساسية للخدمة، مما يمنع التحميل الزائد ويحافظ على الأداء.
- المراقبة والتسجيل: تعد أنظمة المراقبة والتسجيل القوية ضرورية لتتبع أداء النموذج، واكتشاف المشاكل، وضمان موثوقية نظام الخدمة مع مرور الوقت. ويشمل ذلك مراقبة زمن الوصول إلى الاستدلال والإنتاجية ومعدلات الخطأ، وهو جزء من مراقبة النموذج.
نشر النموذج مقابل خدمة النموذج
على الرغم من استخدامهما بشكل متبادل في كثير من الأحيان، إلا أن نشر النموذج وخدمة النموذج لهما معنيان مختلفان. نشر النموذج هو العملية الأوسع نطاقًا لإتاحة النموذج للاستخدام، والتي يمكن أن تتضمن طرقًا مختلفة تتجاوز مجرد العرض عبر واجهة برمجة التطبيقات. يمكن أن تتراوح خيارات نشر النماذج بين تضمين النماذج مباشرةً في التطبيقات، أو النشر على الأجهزة المتطورة، أو إعداد خطوط أنابيب استنتاج دفعية.
تشير خدمة النماذج، على وجه التحديد، إلى إعداد خدمة مخصصة وقابلة للتطوير ويمكن الوصول إليها للاستدلال في الوقت الفعلي، عادةً عبر واجهة برمجة التطبيقات. وهو نوع محدد من النشر يركز على قدرات التنبؤ المستمر عند الطلب. يعتمد الاختيار بين طرق النشر على متطلبات التطبيق، مثل احتياجات وقت الاستجابة ومتطلبات قابلية التوسع وتعقيد التكامل. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب تنبؤات فورية وتكامل سلس في أنظمة متنوعة، فإن خدمة النماذج هي الطريقة المثالية.