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:
- 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。
- 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。
- コードを追加し、ノートブックを実行します。
- 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。
- 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。
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
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:
-
- モデルを作成してトレーニングします。
- パイプラインをモデルとして保存します。
- モデルをデプロイします。
- デプロイされたモデルをテストします。
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
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。
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。
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。
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
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。
新規プロジェクトをクリックしてください。
「空のプロジェクトの作成」を選択します。
プロジェクトの名前と説明 (オプション) を入力します。
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。
「作成」 をクリックします。
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。
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。
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。
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:
「新規サービス」をクリックします。
watsonx.aiランタイムを選択します。
「作成」 をクリックします。
リストから新規サービス・インスタンスを選択します。
「サービスの関連付け」をクリックします。
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。
進捗状況を確認する
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
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。
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。
プロジェクトに追加をクリックしてください。
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。
ノートブックの名前と説明を確認します (オプション)。
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。
「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。
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。
進捗状況を確認する
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
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。
環境のセットアップ セクションまでスクロールします。
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。
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。
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。
API キーと場所をセル 1 に貼り付けます。
実行アイコン「クリックして、セル1と2にコードを実行する。
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。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。
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。Cloud Pak for Data デプロイメントで別のタブを開きます。
ナビゲーションメニュー「」から「Deployments」をクリックします。
新規デプロイメント・スペースをクリックしてください。
デプロイメントの名前と説明 (オプション) を追加します。
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。
「管理」 タブをクリックします。
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。
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。
進捗状況を確認する
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。
タスク 4: ノートブックの実行
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。
「データの探索」 セクションのセルを実行します。
「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。
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。
パイプラインを作成します。
モデルをトレーニングします。
テスト・データを使用してモデルを評価します。
「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_uid
をruntime-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。「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。
「ファイル」>「保存」をクリックします。
進捗状況を確認する
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
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。
ナビゲーションメニュー「」から「Deployments」をクリックします。
「スペース」 タブをクリックします。
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。
「Scikit モデル」をクリックします。
「scikit モデルのデプロイメント」をクリックします。
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。
「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]]}]}
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。
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。
(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)」 の 「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
モデルを作成するには、以下の他の方法を試してください。
その他の ビデオ を見る
サンプルデータセットとノートブックは、Resource hubでモデル構築の実地経験を積むことができます
詳しくは、 Python クライアントのサンプルと例を参照してください。
親トピック: クイック・スタート・チュートリアル