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Explorando Ultralytics YOLOv8 Integrações de rastreamento de experiências de ML

Fica a saber mais sobre as várias opções para acompanhar e monitorizar as tuas experiências de formação do modelo YOLOv8 . Compara as ferramentas e encontra a que melhor se adapta às tuas necessidades.

Recolher dados, anotá-los e treinar modelos como o modeloUltralytics YOLOv8 é o núcleo de qualquer projeto de visão computacional. Muitas vezes, tens de treinar o teu modelo personalizado várias vezes com diferentes parâmetros para criar o modelo mais optimizado. A utilização de ferramentas para controlar as experiências de treino pode facilitar um pouco a gestão do projeto de visão por computador. O acompanhamento de experiências é o processo de registo dos detalhes de cada execução de treino - como os parâmetros utilizados, os resultados obtidos e quaisquer alterações efectuadas ao longo do processo. 

Fig. 1. Uma imagem que mostra como o rastreio de experiências se enquadra num projeto de visão por computador. 

Manter um registo destes detalhes ajuda-te a reproduzir os teus resultados, a compreender o que funciona e o que não funciona, e a afinar os teus modelos de forma mais eficaz. Para as organizações, ajuda a manter a consistência entre as equipas, promove a colaboração e fornece uma pista de auditoria clara. Para os indivíduos, trata-se de manter uma documentação clara e organizada do seu trabalho que lhe permite aperfeiçoar a sua abordagem e obter melhores resultados ao longo do tempo. 

Neste artigo, vamos apresentar-te as diferentes integrações de formação disponíveis para gerir e monitorizar as tuas YOLOv8 experiências. Quer estejas a trabalhar sozinho ou como parte de uma equipa maior, compreender e utilizar as ferramentas de acompanhamento corretas pode fazer uma verdadeira diferença no sucesso dos teus projectosYOLOv8 .

Seguimento de experiências de aprendizagem automática com o MLflow

O MLflow é uma plataforma de código aberto desenvolvida pela Databricks que facilita a gestão de todo o ciclo de vida da aprendizagem automática. O MLflow Tracking é um componente essencial do MLflow que fornece uma API e uma interface de utilizador que ajuda os cientistas e engenheiros de dados a registar e visualizar as suas experiências de aprendizagem automática. Suporta várias linguagens e interfaces, incluindo Python, REST, Java e APIs R. 

O rastreio do MLflow integra-se facilmente com YOLOv8, e pode registar métricas importantes como a precisão, a recuperação e a perda diretamente dos seus modelos. Configurar o MLflow com YOLOv8 é simples e existem opções flexíveis: podes usar a configuração padrão do localhost, ligar a vários armazenamentos de dados ou iniciar um servidor de rastreio MLflow remoto para manter tudo organizado.

Figura 2. Configurações comuns para o ambiente de seguimento MLflow. Fonte da imagem MLflow tracking.

Eis alguns dados para te ajudar a decidir se o MLflow é a ferramenta certa para o teu projeto:

  • Escalabilidade: O MLflow adapta-se bem às suas necessidades, quer esteja a trabalhar numa única máquina ou a implementar em grandes clusters. Se o seu projeto envolve o aumento da escala do desenvolvimento para a produção, o MLflow pode suportar este crescimento.
  • Complexidade do projeto: O MLflow é ideal para projectos complexos que necessitam de um acompanhamento minucioso, gestão de modelos e capacidades de implementação. Se o seu projeto requer estas funcionalidades de grande escala, o MLflow pode simplificar os seus fluxos de trabalho.
  • Configuração e manutenção: Apesar de poderoso, o MLflow tem uma curva de aprendizagem e custos de configuração. 

Utilizar Weights & Biases (W&B) para o seguimento de modelos de visão por computador

Weights & Biases é uma plataforma MLOps para acompanhar, visualizar e gerir experiências de aprendizagem automática. Ao utilizar a W&B com YOLOv8, pode monitorizar o desempenho dos seus modelos à medida que os treina e afina. O painel de instrumentos interativo da W&B proporciona uma visão clara e em tempo real destas métricas e facilita a deteção de tendências, a comparação de variantes de modelos e a resolução de problemas durante o processo de formação.

O W&B regista automaticamente as métricas de formação e os pontos de controlo do modelo, e pode mesmo utilizá-lo para ajustar os hiperparâmetros, como a taxa de aprendizagem e o tamanho do lote. A plataforma suporta uma vasta gama de opções de configuração, desde o acompanhamento de execuções na tua máquina local até à gestão de projectos de grande escala com armazenamento na nuvem.

Fig. 3. Um exemplo dos painéis de controlo de experiências de Weights & Biases'. Fonte da imagem: Weights & Biases rastreia experiências.

Aqui estão alguns contributos para te ajudar a decidir se Weights & Biases é a ferramenta certa para o teu projeto:

  • Visualização e acompanhamento melhorados: A W&B fornece um painel de controlo intuitivo para visualizar as métricas de formação e o desempenho do modelo em tempo real. 
  • Modelo de preços: O preço baseia-se em horas seguidas, o que pode não ser ideal para utilizadores com orçamentos limitados ou projectos que envolvam longos períodos de formação.

Acompanhamento de experiências MLOps com ClearML

ClearML é uma plataforma MLOps de código aberto concebida para automatizar, monitorizar e orquestrar fluxos de trabalho de aprendizagem automática. Suporta estruturas populares de aprendizagem automática, como PyTorch, TensorFlow e Keras, e pode integrar-se facilmente nos seus processos existentes. ClearML também suporta computação distribuída em máquinas locais ou na nuvem e pode monitorizar a utilização de CPU e GPU .

YOLOv8A integração da plataforma com ClearML fornece ferramentas para o acompanhamento de experiências, gestão de modelos e monitorização de recursos. A interface de utilizador Web intuitiva da plataforma permite-lhe visualizar dados, comparar experiências e acompanhar métricas críticas como perda, precisão e pontuações de validação em tempo real. A integração também suporta recursos avançados, como execução remota, ajuste de hiperparâmetros e checkpointing de modelos.

Fig. 4. Um exemplo das visualizações de rastreio de experiências do ClearML. Fonte da imagem: Clear ML Tracking Experiments and Visualizing Results.

Aqui estão alguns contributos para te ajudar a decidir se ClearML é a ferramenta certa para o teu projeto:

  • Necessidade de acompanhamento avançado de experiências: ClearML fornece um acompanhamento robusto de experiências que inclui a integração automática com o Git. 
  • Implementação flexível: ClearML pode ser utilizado no local, na nuvem ou em clusters Kubernetes, tornando-o adaptável a diferentes configurações.

Acompanha as experiências de treino utilizando Comet ML

Comet O ML é uma plataforma de fácil utilização que ajuda a gerir e acompanhar as experiências de aprendizagem automática. YOLOv8A integração do Comet ML permite-lhe registar as suas experiências e visualizar os resultados ao longo do tempo. A integração facilita a deteção de tendências e a comparação de diferentes execuções. 

Comet O ML pode ser utilizado na nuvem, numa nuvem privada virtual (VPC) ou mesmo no local, o que o torna adaptável a diferentes configurações e necessidades. Esta ferramenta foi concebida para o trabalho em equipa. Podes partilhar projectos, marcar colegas de equipa e deixar comentários para que todos possam estar na mesma página e reproduzir experiências com precisão.

Aqui estão alguns contributos para te ajudar a decidir se o Comet ML é a ferramenta certa para o teu projeto:

  • Suporta várias estruturas e linguagens: Comet O ML funciona com PythonJavaScript, Java, R e muito mais, o que o torna uma opção versátil, independentemente das ferramentas ou linguagens utilizadas no seu projeto.
  • Painéis de controlo e relatórios personalizáveis: Comet A interface do ML é altamente personalizável, pelo que pode criar os relatórios e painéis de controlo que fazem mais sentido para o seu projeto. 
  • Custo: Comet O ML é uma plataforma comercial e algumas das suas funcionalidades avançadas requerem uma subscrição paga.

O TensorBoard pode ajudar-te com as visualizações

O TensorBoard é um poderoso conjunto de ferramentas de visualização especificamente concebido para TensorFlow experiências, mas é também uma excelente ferramenta para acompanhar e visualizar métricas numa vasta gama de projectos de aprendizagem automática. Conhecido pela sua simplicidade e rapidez, o TensorBoard permite que os utilizadores acompanhem facilmente as principais métricas e visualizem gráficos de modelos, embeddings e outros tipos de dados.

Uma grande vantagem de usar o TensorBoard com YOLOv8 é que ele vem convenientemente pré-instalado, eliminando a necessidade de configuração adicional. Outra vantagem é a capacidade do TensorBoard de ser executado inteiramente no local. Isto é especialmente importante para projectos com requisitos rigorosos de privacidade de dados ou em ambientes em que os carregamentos para a nuvem não são uma opção.

Fig. 5. Monitoriza a formação do modelo YOLOv8 utilizando o TensorBoard.

Aqui estão algumas entradas para te ajudar a decidir se o TensorBoard é a ferramenta certa para o teu projeto:

  • Explicabilidade com a ferramenta What-If (WIT): O TensorBoard inclui a ferramenta What-If, que oferece uma interface fácil de usar para explorar e entender os modelos de ML. É útil para quem procura obter informações sobre modelos de caixa preta e melhorar a explicabilidade.
  • Acompanhamento simples de experiências: O TensorBoard é ideal para necessidades básicas de acompanhamento com comparação limitada de experiências e carece de funcionalidades robustas de colaboração em equipa, controlo de versões e gestão de privacidade.

Utilizar o DVCLive (Data Version Control Live) para acompanhar as experiências de ML

YOLOv8A integração do DVCLive com o DVCLive fornece uma maneira simplificada de rastrear e gerenciar experimentos, versionando seus conjuntos de dados, modelos e código juntos, sem armazenar arquivos grandes no Git. Usa comandos semelhantes aos do Git e armazena métricas rastreadas em arquivos de texto simples para facilitar o controle de versão. O DVCLive regista as principais métricas, visualiza os resultados e gere as experiências de forma limpa, sem sobrecarregar o seu repositório. Suporta uma ampla gama de fornecedores de armazenamento e pode trabalhar localmente ou na nuvem. O DVCLive é perfeito para equipas que procuram simplificar o acompanhamento de experiências sem infra-estruturas adicionais ou dependências da nuvem.

Gerir Ultralytics Modelos e fluxos de trabalho utilizando Ultralytics HUB

Ultralytics O HUB é uma plataforma interna, tudo-em-um, concebida para simplificar a formação, a implementação e a gestão dosmodelos Ultralytics YOLO como YOLOv5 e YOLOv8. Ao contrário das integrações externas, o Ultralytics HUB oferece uma experiência nativa e sem falhas, criada especificamente para os utilizadores do YOLO . Simplifica todo o processo, permitindo que carregue facilmente conjuntos de dados, escolha modelos pré-treinados e comece a treinar com apenas alguns cliques usando recursos da nuvem - tudo dentro da interface fácil de usar do HUB. O UltralyticsHUB também suporta o acompanhamento de experiências, facilitando a monitorização do progresso do treino, a comparação de resultados e o ajuste fino dos modelos.

Fig. 7. Monitorização do treino do modelo YOLOv8 utilizando o Ultralytics HUB.

Principais conclusões

Escolher a ferramenta certa para acompanhar as tuas experiências de aprendizagem automática pode fazer uma grande diferença. Todas as ferramentas que discutimos podem ajudar a acompanhar as experiências de formação YOLOv8 , mas é importante pesar os prós e os contras de cada uma para encontrar a melhor opção para o teu projeto. A ferramenta certa manter-te-á organizado e ajudará a melhorar o desempenho do teu modelo YOLOv8 ! 

As integrações podem simplificar a utilização do YOLOv8 nos teus projectos inovadores e acelerar o teu progresso. Para explorar outras integrações YOLOv8 interessantes, consulta a nossa documentação.

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