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Ultralytics YOLO11 DVCによる実験トラッキング

実験トラッキングを使用して、DVC統合によるUltralytics YOLO11 実験を効率化し、モデルパフォーマンスを向上させる方法をご覧ください。

視覚データを解釈し理解するために機械が訓練されるコンピュータビジョン実験の追跡と監視は、次のようなビジョンAIモデルの開発と微調整に不可欠な部分です。 Ultralytics YOLO11.このような実験では多くの場合、さまざまな主要パラメータをテストし、複数のモデル訓練実行からメトリクスと結果を記録します。そうすることで、モデルのパフォーマンスを分析し、データに基づいたモデルの改善を行うことができます。 

明確に定義された実験追跡システムがなければ、結果を比較したり、モデルに変更を加えたりすることが複雑になり、エラーにつながる可能性がある。実際、このプロセスを自動化することは、より良い一貫性を確保できる素晴らしい選択肢である。

Ultralytics サポートするDVCLive統合は、まさにそれを目指しています。DVCLiveは、実験の詳細を自動的に記録し、結果を視覚化し、モデルのパフォーマンス追跡を管理する簡素化された方法を提供します。

この記事では、Ultralytics YOLO11トレーニング中にDVCLiveインテグレーションを使用する方法について説明します。また、その利点と、より良いVision AIモデル 開発のための実験追跡をどのように容易にするかについても見ていきます。

DVCLiveとは?

DVC(データ・バージョン・コントロール)によって作成されたDVCLiveは、機械学習実験を追跡するために設計された信頼性の高いオープンソースツールです。DVCLivePython ライブラリは、AI開発者や研究者が実験のメトリクスとパラメータを追跡することを可能にするリアルタイム実験ロガーを提供します。 

例えば、主要なモデルパフォーマンスメトリックスを自動的に記録し、トレーニング実行間の結果を比較し、モデルパフォーマンスを可視化することができます。これらの機能により、DVCLiveは、構造化され再現可能な機械学習ワークフローの維持を支援します。

図1.実験追跡のためのDVCLiveのダッシュボード。

DVCLiveの主な特徴

DVCLiveの統合は使いやすく、明確で理解しやすいデータ可視化と分析ツールを提供することで、コンピュータビジョンプロジェクトを改善することができます。DVCLiveのその他の主な機能は以下の通りです:

  • 様々なフレームワークをサポートDVCLiveは、他の一般的な機械学習フレームワークと一緒に使用することができます。これにより、既存のワークフローへの組み込みや実験追跡機能の向上が容易になります。
  • インタラクティブなプロット:データからインタラクティブなプロットを自動生成し、パフォーマンス・メトリクスの経時変化を視覚的に表現することができます。 
  • 軽量設計:DVCLiveは軽量で柔軟性があり、さまざまなプロジェクトや環境で使用できるため、アクセスしやすいライブラリです。

なぜDVCLiveとの統合が必要なのですか?

Ultralytics ドキュメントを読み、利用可能な統合を探索すると、あなたは自分自身を見つけるかもしれません:DVCLive統合は何が違うのか、なぜ私のワークフローにそれを選ぶべきなのか?

TensorBoardや MLflowのような統合は、メトリクスを追跡し、結果を視覚化するためのツールも提供するため、この統合を際立たせるユニークな特質を理解することが不可欠だ。 

DVCLiveがUltralytics YOLO プロジェクトに理想的な選択肢となり得る理由は以下の通りです:

  • 最小限のオーバーヘッド:DVCLiveは、余分な計算やストレージの負荷を追加することなく、実験メトリクスのログを記録するための優れたツールです。ログをプレーンテキストまたはJSONファイルとして保存するため、外部サービスやデータベースに依存することなく、既存のワークフローに簡単に統合できます。
  • DVCとのネイティブな統合:DVCの背後にあるチームによって構築されたDVCLiveは、DVCのデータとモデルのバージョニングシステムとスムーズに動作します。また、データセットのバージョン、モデルのチェックポイント、パイプラインの変更を追跡できるため、機械学習の再現性のためにすでにDVCを使用しているチームに最適です。
  • Gitとの互換性:DVCLiveはGitと統合されており、実験データを整理してバージョン管理しながら、変更点の追跡、モデルの比較、以前のバージョンへの差し戻しが簡単にできます。

DVCLiveを使い始める 

DVCLiveを使ったUltralytics YOLO11 モデルのトラッキング・トレーニングは、予想以上に簡単です。必要なライブラリがインストールされ、設定されれば、すぐにYOLO11 モデルのカスタムトレーニングを開始することができます。

トレーニング後、エポック(モデルがデータセット全体を通過する回数)、忍耐(改善が見られない場合に停止するまでの待ち時間)、ターゲット画像サイズ(トレーニングに使用する画像の解像度)などの主要な設定を調整し、精度を向上させることができます。その後、DVCLiveの可視化ツールを使って、異なるバージョンのモデルを比較し、パフォーマンスを分析することができます。

モデルトレーニングプロセスとベストプラクティスの詳細については、Ultralytics YOLO モデルのカスタムトレーニングに関するドキュメントをご覧ください。

次に、YOLO11カスタム・トレーニング中にDVCLiveインテグレーションをインストールして使う方法を説明しよう。

要件のインストール

YOLO11トレーニングを始める前に、Ultralytics Python パッケージとDVCLiveの両方をインストールする必要があります。この統合は、デフォルトで両ライブラリがシームレスに連携するように設計されているため、複雑な設定を心配する必要はありません。

PipコマンドはPython ライブラリをインストールするためのパッケージ管理ツールである。 

図2.Ultralytics DVCLiveのインストール。

パッケージをインストールしたら、環境を設定し、DVCLiveがスムーズに動作するために必要な認証情報を追加します。Gitリポジトリをセットアップすることは、あなたのコードとDVCLive設定への変更を追跡するためにも便利です。 

詳細なステップバイステップの手順やその他の役立つヒントについては、インストールガイドをご覧ください。必要なパッケージのインストール中に問題が発生した場合は、よくある問題ガイドに解決策とリソースが掲載されています。

DVCLiveを使った実験トレーニング 

YOLO11 モデルのトレーニングセッションが終了したら、可視化ツールを使って結果を詳しく分析することができます。具体的には、DVCのAPIを使ってデータを抽出し、Pandas(Python ライブラリで、分析や比較のためにデータを表に整理するなど、データの取り扱いを簡単にする)を使って処理することで、より簡単に取り扱ったり可視化したりすることができます。 

よりインタラクティブで視覚的な方法で結果を調べるには、Plotlyの平行座標プロット(異なるモデルパラメータとパフォーマンス結果がどのようにつながっているかを示すチャートの一種)を使ってみることもできます。 

最終的には、これらの可視化から得られる洞察を使用して、モデルの最適化、ハイパーパラメータのチューニング、または全体的なパフォーマンスを向上させるためのその他の修正について、より適切な決定を下すことができます。 

YOLO11 DVCLiveの統合アプリケーション

DVCLiveインテグレーションを使用してYOLO11 トレーニング結果をインストールし、視覚化する方法を学びました。

農業と精密農業

農業や食用作物の収穫に関しては、精度が大きな違いを生む。例えば、農家はYOLO11 オブジェクト検出とインスタンス分割のサポートを利用して、潜在的な作物の病気を特定し、家畜を追跡し、害虫の侵入を検出することができる。 

特にYOLO11 11は、ドローンやカメラからの画像を分析することで、植物の病気や有害な害虫、不健康な動物の兆候を早期にキャッチするのに役立つ。このようなビジョンAIシステムにより、農家は問題の拡大を食い止めるために迅速に行動することができ、時間を節約して損失を減らすことができる。

図3. YOLO11 使った農作物のモニタリング例。

農場の状況は天候や季節によって常に変化するため、様々な画像でモデルをテストし、様々な状況でうまく機能することを確認することが重要です。YOLO11 農業アプリケーション用にカスタムトレーニングするためにDVCLive統合を使用することは、特に多様なデータセットでそのパフォーマンスを追跡するための素晴らしい方法です。 

小売業における顧客行動分析

小売店はAIとコンピュータ・ビジョンを使って顧客の行動を理解し、買い物体験を向上させるための改善を行うことができる。 

防犯カメラの映像を分析することで、YOLO11 11は店内の人の動きや、どのエリアが最も人の往来が多いか、買い物客が商品とどのように触れ合っているかを追跡することができる。このデータを使ってヒートマップを作成し、どの棚が最も注目されているか、顧客が異なる通路でどのくらい時間を費やしているか、広告表示が注目されているかなどを表示することができる。 

このビジネス・インテリジェンスがあれば、店舗オーナーは、売上を伸ばすために商品を並べ替えたり、レジの行列を早めたり、顧客が最も必要とする場所と時間にスタッフを配置したりすることができる。

図4. YOLO11 ショッピングモールのヒートマップを作成した例。

多くの場合、小売店舗は、照明条件、レイアウト、群衆の大きさなどが異なるなど、独自の特徴を持っています。このような違いがあるため、店舗活動の分析に使用されるコンピューター・ビジョン・モデルは、精度を確保するために、場所ごとに注意深くテストされ、調整される必要があります。例えば、DVCLiveの統合は、YOLO11微調整に役立ち、小売店アプリケーションの精度と信頼性を高め、顧客行動と店舗運営に関するより良い洞察を可能にします。

要点

DVCLiveインテグレーションを使用しながらYOLO11 カスタムトレーニングすることで、コンピュータビジョン実験の追跡と改善が容易になります。重要な詳細が自動的に記録され、明確な視覚的結果が表示され、モデルの異なるバージョンを比較するのに役立ちます。 

農場の生産性を向上させる場合でも、店舗でのショッピング体験を改善する場合でも、この統合によりVision AIモデルが優れたパフォーマンスを発揮できるようになります。実験追跡により、モデルを体系的にテスト、改良、最適化することができ、精度とパフォーマンスの継続的な改善につながります。

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