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クイック・スタート: Jupyter ノートブックでの機械学習モデルの作成とデプロイする
最終更新: 2024年11月28日
クイック・スタート: Jupyter ノートブックでの機械学習モデルの作成とデプロイする

watsonx.aiランタイムを使えば、Jupyterノートブックで機械学習モデルの作成、学習、デプロイができる。 Jupyter ノートブックについて読み、ビデオを見て、中間ユーザーに適したコーディングが必要なチュートリアルを受けます。

必須のサービス
watsonx.aiスタジオ
watsonx.aiランタイム

基本的なワークフローには、以下のタスクが含まれます:

  1. プロジェクトを作成する プロジェクトは、データを処理するために他のユーザーと共同作業できる場所です。
  2. ノートブックをプロジェクトに追加します。 ブランクのノートブックを作成することも、ファイルまたは GitHub リポジトリーからノートブックをインポートすることもできます。
  3. コードを追加し、ノートブックを実行します。
  4. モデル・パイプラインを確認し、目的のパイプラインをモデルとして保存します。
  5. モデルをデプロイしてテストします。

Jupyter ノートブックについて読む

Jupyter ノートブックは、対話式計算処理のための Web ベースの環境です。 ノートブックで機械学習モデルを構築することを選択した場合、Jupyter ノートブックでのコーディングに慣れておく必要があります。 データを処理する小さなコード断片を実行して、計算結果を即時に表示することができます。 このツールを使えば、データを扱うために必要なすべてのビルディングブロックを組み立て、テストし、実行し、データをwatsonx.aiRuntimeに保存し、モデルをデプロイすることができます。

ノートブックでのモデルのトレーニングについてもっと読む

モデルを構築する他の方法について説明します

Jupyter ノートブックでのモデルの作成に関するビデオを見る

ビデオを見る このビデオを見て、Jupyter ノートブックで機械学習モデルをトレーニング、デプロイ、およびテストする方法を確認してください。

このビデオは、本書の概念とタスクを学習するためのビジュアル・メソッドを提供します。


Jupyter ノートブックでモデルを作成するためのチュートリアルを試す

このチュートリアルでは、以下のタスクを実行します:

このチュートリアルを完了するための所要時間は約 30 分です。

サンプル・データ

このチュートリアルで使用するサンプル・データは、 scikit-learn の一部であるデータからのものであり、0 から 9 までの手書きの数字の画像を認識するようにモデルをトレーニングするために使用されます。





このチュートリアルを完了するためのヒント
このチュートリアルを正常に完了するためのヒントを以下に示します。

ビデオ・ピクチャー・イン・ピクチャーの使用

ヒント: ビデオを開始してから、チュートリアルをスクロールすると、ビデオはピクチャー・イン・ピクチャー・モードに移行します。 ピクチャー・イン・ピクチャーを最大限に活用するには、ビデオの目次を閉じます。 ピクチャー・イン・ピクチャー・モードを使用して、このチュートリアルのタスクを完了する際にビデオをフォローすることができます。 後続の各タスクのタイム・スタンプをクリックします。

以下のアニメーション・イメージは、ビデオ・ピクチャー・イン・ピクチャーおよび目次機能の使用方法を示しています。

ピクト・イン・ピクチャーおよび章の使用法

コミュニティーでのヘルプの利用

このチュートリアルでヘルプが必要な場合は、Cloud Pak for DataCommunityディスカッションフォーラムで質問したり、回答を見つけることができます。

ブラウザー・ウィンドウのセットアップ

このチュートリアルを最適に実行するには、1 つのブラウザー・ウィンドウで Cloud Pak for Data を開き、このチュートリアル・ページを別のブラウザー・ウィンドウで開いたままにして、2 つのアプリケーションを簡単に切り替えることができます。 2 つのブラウザー・ウィンドウを横並びに配置して、見やすくすることを検討してください。

横並びのチュートリアルと UI

ヒント: ユーザー・インターフェースでこのチュートリアルを実行しているときにガイド・ツアーが表示された場合は、 「後で行うこともあります」をクリックします。



タスク 1: プロジェクトを開く

データおよび AutoAI エクスペリメントを保管するためのプロジェクトが必要です。 既存のプロジェクトを使用することも、プロジェクトを作成することもできます。

  1. ナビゲーションメニューナビゲーション・メニュー」から、「プロジェクト」 > 「すべてのプロジェクトを表示」を選択する

  2. 既存のプロジェクトを開きます。 新規プロジェクトを使用する場合は、以下のようにします。

    1. 新規プロジェクトをクリックしてください。

    2. 「空のプロジェクトの作成」を選択します。

    3. プロジェクトの名前と説明 (オプション) を入力します。

    4. 既存の オブジェクト・ストレージ・サービス・インスタンス を選択するか、または新規作成します。

    5. 「作成」 をクリックします。

  3. プロジェクトが開始したら、 管理 タブをクリックし、 サービスと統合 ページを選択してください。

    プレビュー・チュートリアル・ビデオこのタスクをプレビューするには、00:07から始まるビデオを見てください。

    1. IBM サービス」 タブで、 「サービスの関連付け」をクリックします。

    2. watsonx.aiランタイムインスタンスを選択します。 watsonx.aiRuntime サービスインスタンスがまだプロビジョニングされていない場合は、以下の手順に従ってください:

      1. 「新規サービス」をクリックします。

      2. watsonx.aiランタイムを選択します。

      3. 「作成」 をクリックします。

      4. リストから新規サービス・インスタンスを選択します。

    3. 「サービスの関連付け」をクリックします。

    4. 必要に応じて、 「キャンセル」 をクリックして 「サービス」&「統合」 ページに戻ります。

詳細またはビデオについては、プロジェクトの作成を参照してください。
関連サービスの詳細については、関連サービスの追加を参照してください。

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以下の画像は、新規プロジェクトを示しています。

以下の画像は、新規プロジェクトを示しています。




タスク 2: プロジェクトへのノートブックの追加

プレビュー・チュートリアル・ビデオこのタスクをプレビューするには、00:18から始まるビデオをご覧ください。

このチュートリアルでは、サンプル・ノートブックを使用します。 以下のステップに従って、サンプル・ノートブックをプロジェクトに追加します。

  1. リソースハブの「Use sckit-learn to recognize hand-written digits」ノートブックにアクセスしてください。

  2. プロジェクトに追加をクリックしてください。

  3. リストからプロジェクトを選択し、 追加をクリックしてください。

  4. ノートブックの名前と説明を確認します (オプション)。

  5. このノートブックのランタイム環境を選択してください。

  6. 「作成」 をクリックします。 ノートブック・エディターがロードされるまで待ちます。

  7. メニューから、 「カーネル」>「再始動」&「出力のクリア」をクリックしてから、 「再始動してすべての出力をクリア」 をクリックして確認し、最後に保存した実行の出力をクリアします。

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以下の画像は、新しいノートブックを示しています。

以下の画像は、新しいノートブックを示しています。




タスク 3: 環境のセットアップ

プレビュー・チュートリアル・ビデオこのタスクをプレビューするには、00:44から始まるビデオをご覧ください。

ノートブックの最初のセクションでは、IBM Cloudの認証情報とwatsonx.aiRuntime サービスインスタンスの場所を指定して環境をセットアップします。 ノートブックで環境をセットアップするには、以下の手順に従います。

  1. 環境のセットアップ セクションまでスクロールします。

  2. API キーとロケーションを取得する方法を選択してください。

    • コマンド・プロンプトからノートブックの IBM Cloud CLI コマンドを実行します。

    • IBM Cloud コンソールを使用してください。

      1. IBM CloudConsole の API keys セクションを起動し、API キーを作成します。

      2. IBM Cloudリソース・リストにアクセスし、watsonx.aiRuntime サービス・インスタンスを表示し、Location に注意してください。

      3. 正しいエンドポイント URL については、watsonx.aiRuntimeAPI Docs を参照してください。 例えば、ダラスは us-south にあります。

  3. API キーと場所をセル 1 に貼り付けます。

  4. 実行アイコン「実行クリックして、セル1と2にコードを実行する。

  5. セル 3 を実行して、 ibm-watson-machine-learning パッケージをインストールします。

  6. セル 4 を実行して API クライアントをインポートし、資格情報を使用して API クライアント・インスタンスを作成します。

  7. 既存のすべてのデプロイメント・スペースのリストを表示するには、コード client.spaces.list(limit=10) を使用してセルを実行します。 デプロイメント・スペースがない場合は、以下の手順を実行します。

    1. Cloud Pak for Data デプロイメントで別のタブを開きます。

    2. ナビゲーションメニューナビゲーション・メニュー」から「Deployments」をクリックします。

    3. 新規デプロイメント・スペースをクリックしてください。

    4. デプロイメントの名前と説明 (オプション) を追加します。

    5. 作成をクリックしてから、 新規スペースの表示をクリックしてください。

    6. 「管理」 タブをクリックします。

    7. Space GUID をコピーしてタブを閉じると、この値が space_id になります。

  8. コード space_id = 'PASTE YOUR SPACE ID HERE'を使用して適切なデプロイメント・スペース ID をセルにコピー・アンド・ペーストしてから、そのセルとコード client.set.default_space(space_id) を使用してセルを実行し、デフォルト・スペースを設定します。

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以下のイメージは、すべての環境変数がセットアップされたノートブックを示しています。

以下の図は、すべての環境変数がセットアップされたノートブックを示しています。




タスク 4: ノートブックの実行

プレビュー・チュートリアル・ビデオこのタスクをプレビューするには、02:14から始まるビデオをご覧ください。

これですべての環境変数がセットアップされたので、ノートブックの残りのセルを実行できます。 以下のステップに従って、コメントを読み、セルを実行し、出力を確認します。

  1. 「データの探索」 セクションのセルを実行します。

  2. 「scikit-learn モデルの作成 (Create a scikit-learn model)」 セクションのセルを実行します。

    1. データを 3 つのデータ・セット (トレーニング、テスト、およびスコア) に分割して準備します。

    2. パイプラインを作成します。

    3. モデルをトレーニングします。

    4. テスト・データを使用してモデルを評価します。

  3. 「ローカルに作成された scikit-learn モデルの永続化」 セクションのセルを実行して、モデルを公開し、モデルの詳細を取得し、すべてのモデルを取得します。

    注:

    Python 3.11でランタイム 24.1 を使用している場合は、 software_spec_uidruntime-24.1-py3.11 に変更し、scikit-learn バージョンを scikit-learn-1.3に変更する必要があります。

  4. 「デプロイとスコア (Deploy and score)」 セクションのセルを実行して、オンライン・デプロイメントを作成し、デプロイメントの詳細を取得し、デプロイされたモデルに評価要求を送信して予測を確認します。

  5. 「ファイル」>「保存」をクリックします。

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以下の画像は、予測を含むノートブックを示しています。

以下の画像は、予測を含むノートブックを示しています。




タスク 5: デプロイメント・スペース内のデプロイ済みモデルの表示およびテスト

プレビュー・チュートリアル・ビデオこのタスクをプレビューするには、04:07から始まるビデオをご覧ください。

デプロイメント・スペースからモデル・デプロイメントを直接表示することもできます。 スペースにデプロイされたモデルをテストするには、以下の手順を実行します。

  1. ナビゲーションメニューナビゲーション・メニュー」から「Deployments」をクリックします。

  2. 「スペース」 タブをクリックします。

  3. リストから適切なデプロイメント・スペースを選択してください。

  4. 「Scikit モデル」をクリックします。

  5. 「scikit モデルのデプロイメント」をクリックします。

  6. エンドポイント および コード・スニペットを確認してください。

  7. 「テスト」 タブをクリックします。 以下の JSON コードを貼り付けることで、デプロイされたモデルをテストできます:

       {"input_data": [{"values": [[0.0, 0.0, 5.0, 16.0, 16.0, 3.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 9.0, 16.0, 7.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 12.0, 15.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 15.0, 16.0, 15.0, 4.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 9.0, 13.0, 16.0, 9.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 14.0, 12.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 5.0, 12.0, 16.0, 8.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 3.0, 15.0, 15.0, 1.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 6.0, 16.0, 12.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 5.0, 16.0, 13.0, 10.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 5.0, 5.0, 15.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 8.0, 15.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 13.0, 13.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 6.0, 16.0, 9.0, 4.0, 1.0, 0.0, 0.0, 3.0, 16.0, 16.0, 16.0, 16.0, 10.0, 0.0, 0.0, 5.0, 16.0, 11.0, 9.0, 6.0, 2.0]]}]}
    
  8. 予測をクリックしてください。 結果の予測は、手書きの数字が 5 と 4 であることを示しています。

チェックポイント・アイコン進捗状況を確認する

以下の画像は、予測が表示された 「テスト」 タブを示しています。

以下のイメージは、予測が表示された「テスト」タブを示しています。




(オプション) タスク 6: クリーンアップ

ノートブックによって作成されたアセットをすべて削除したい場合は、Machine Learning成果物管理ノートブックをベースに新しいノートブックを作成する。 このノートブックへのリンクは、このチュートリアルで使用する 「scikit-learn を使用して手書きの数字ノートブックを認識する (Use scikit-learn to recognize hand-written digits notebook)」「クリーンアップ」 セクションにもあります。



次のステップ

これで、このデータ・セットをさらに分析するために使用できます。 例えば、ユーザーまたは他のユーザーは、以下のいずれかのタスクを実行できます:

その他のリソース

親トピック: クイック・スタート・チュートリアル

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これらの回答は、製品資料の内容に基づいて、 watsonx.ai のラージ言語モデルによって生成されます。 詳細