用語集

クラウド・コンピューティング

AI/MLのためのクラウドコンピューティングのパワーをご覧ください!効率的なスケール、Ultralytics YOLO モデルの迅速なトレーニング、シームレスなコスト効率での展開。

Ultralytics HUB で
を使ってYOLO モデルをシンプルにトレーニングする。

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クラウド・コンピューティングは、サーバー、ストレージ、データベース、ネットワーキング、ソフトウェア、分析、インテリジェンスなどのコンピューティング・サービスをインターネット上で提供する革新的な技術であり、しばしば「クラウド」と呼ばれる。このモデルは、ユーザーが利用するサービスに対してのみ料金を支払うことで、より迅速なイノベーション、柔軟なリソース、規模の経済を可能にする。基本的な機械学習(ML)の概念に精通している人にとって、クラウド・コンピューティングは、物理的なハードウェアに多額の先行投資をすることなく、モデルを開発、訓練、展開するための強力で利用しやすいプラットフォームを提供する。NIST(米国国立標準技術研究所)のような機関が定義しているように、運用コストを削減し、ニーズの変化に応じてインフラを効率的に拡張することができる。このアプローチは、現代の人工知能(AI)開発の中心となっている。

主要コンセプトとメリット

クラウド・コンピューティングは、リソース集約型のアプリケーションへのアクセスやデプロイを簡素化し、特にAIやMLのタスクに有益である。物理的なデータセンターを管理する代わりに、ユーザーはAmazon Web Services(AWS)Google Cloud Platform(GCP)Microsoft Azureなどの大手クラウドプロバイダーのオンデマンドテクノロジーサービスを活用することができます。主な利点は以下の通り:

  • スケーラビリティ:複雑なディープラーニング(DL)モデルのトレーニングや変動する推論トラフィックの処理など、MLワークロードの要求に応じてGPUや TPUなどのコンピューティングリソースを簡単に増減できます。
  • 費用対効果:従量制の価格設定モデルにより、ハードウェアに多額の資本支出をする必要がなくなり、ユーザーは使用する計算時間とストレージの料金のみを支払うことができるため、モデルのトレーニングと展開にかかるコストを最適化することができます。
  • アクセシビリティ:インターネット接続さえあれば、どこからでも強力なコンピューティングリソースと専用ハードウェアにアクセスできる。 PyTorchまたは TensorFlow.
  • マネージドサービス:クラウドプロバイダーは、データベース、データストレージ(データレイク)、MLOpsパイプラインモデルデプロイメントのマネージドサービスを提供し、開発チームの運用負担を軽減する。様々なデプロイメント・オプションがここに記載されている

AI/MLアプリケーションにおけるクラウド・コンピューティング

クラウド・コンピューティングは、現代のAIやMLのワークフローの基本であり、必要なインフラやツールを提供する。ここに2つの例がある:

  1. 大規模モデルのトレーニング以下のような最先端のモデルのトレーニング Ultralytics YOLOような最先端のモデルのトレーニングには、多くの場合、大きな計算能力と大規模なデータセット(COCOデータセットなど)が必要です。クラウドプラットフォームは、高性能GPUやTPUのクラスターへのアクセスを提供し、研究者やエンジニアが数週間から数ヶ月ではなく、数時間から数日で効率的にモデルをトレーニングすることを可能にします。Ultralytics HUBクラウドトレーニングのようなサービスは、インフラ管理を抽象化し、ユーザーはカスタムデータセットを使用したモデル開発に集中することができます。
  2. スケーラブルなAIサービスの展開:MLモデルはいったん学習されると、新しいデータに対して予測を行うためにデプロイされる必要がある(推論)。クラウドプラットフォームはスケーラブルなホスティングソリューションを提供し、変動するリクエスト数に対応できるAPIとしてモデルをデプロイできる。例えば、ビデオストリームを分析するためのリアルタイムのオブジェクト検出サービスは、その基礎となる計算リソースを需要に基づいて自動的に拡張することができ、交通管理や小売分析などのアプリケーションの一貫したパフォーマンスを保証します。クラウド展開を活用した様々なUltralytics コンピュータビジョンソリューションをご覧ください。

クラウド・コンピューティングと関連用語

クラウド・コンピューティングを関連概念と区別することは有益だ:

  • エッジ・コンピューティングクラウド・コンピューティングが中央集中型のデータセンターに依存しているのに対し、エッジ・コンピューティングはソースに近いローカル・デバイスやエッジ・サーバーでデータを処理する。これにより、待ち時間と帯域幅の使用量が削減されるため、即時応答が重要な自律走行車や産業オートメーションなどのリアルタイム・アプリケーションに適しています。クラウドとエッジはしばしばハイブリッドモデルで連携します。エッジコンピューティングの原理については、こちらをご覧ください。Ultralytics モデルはエッジデバイスに展開できます。
  • サーバーレス・コンピューティングサーバーレス・コンピューティングとは、クラウドプロバイダーがサーバーの割り当てとプロビジョニングを動的に管理する、クラウドインフラの上に構築された実行モデルである。開発者は、基盤となるインフラを管理することなく、(AWS Lambdaや Google Cloud Functionsのような)関数でコードを書いてデプロイする。イベント駆動型のアプリケーションやマイクロサービスによく使われ、従来のクラウドサービスを補完する。

結論

クラウドコンピューティングは、AIと MLの開発と展開に、柔軟でスケーラブル、かつコスト効率の高い基盤を提供します。クラウドのリソースを活用することで、研究者や開発者は、Ultralytics提供するような高度なモデルの作成と適用を加速させることができ、ヘルスケアから 農業まで多様な業界にわたってイノベーションを推進することができます。複雑なアルゴリズムのトレーニング、推論サービスの展開、膨大なデータセットの管理など、クラウドは必要不可欠なツールとインフラを提供します。シームレスなモデル管理とトレーニングのためのUltralytics HUBを探索したり、クラウドネイティブコンピューティング財団(CNCF)やクラウドセキュリティアライアンス(CSA)などの組織によってサポートされているクラウドインフラストラクチャによって駆動されるAIのトレンドやソリューションに関する洞察を得るためにUltralytics ブログを閲覧してください。また、Ultralytics ドキュメントで詳細なガイドを確認することもできます。

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