背景信息

前提條件

• 已創(chuàng)建OSS存儲空間（Bucket），用于存儲已獲得的模型文件和配置文件。關(guān)于如何創(chuàng)建存儲空間，詳情請參見創(chuàng)建存儲空間。

• 已準(zhǔn)備運行Python SDK的環(huán)境，請選擇一種準(zhǔn)備即可。

  • （推薦）使用DSW實例的Notebook環(huán)境。建議創(chuàng)建DSW實例時，鏡像選擇tensorflow:2.3-cpu-py36-ubuntu18.04，實例規(guī)格選擇ecs.c6.large，詳情請參見創(chuàng)建及管理DSW實例。

  • 使用本地Python環(huán)境。建議Python 3.6或以上版本，編譯環(huán)境推薦使用JupyterLab。同時您需要在本地下載EASCMD客戶端并進(jìn)行身份認(rèn)證，詳情請參見下載并認(rèn)證客戶端。

步驟一：準(zhǔn)備模型

1. 安裝Python SDK。后續(xù)將使用SDK調(diào)用EAS接口來部署和預(yù)測模型服務(wù)。

   1. 進(jìn)入Notebook頁面。

      • 如果您使用的是DSW實例，首先需要單擊目標(biāo)實例操作列下的打開，打開DSW實例界面。在Notebook頁簽，單擊快速開始區(qū)域Notebook下的Python3，進(jìn)入Notebook編輯頁面，詳情請參見創(chuàng)建及管理DSW實例。

      • 如果您使用的是本地Python環(huán)境，安裝Python及JupyterLab后，進(jìn)入JupyterLab編輯頁面。

   2. 在Notebook中，執(zhí)行以下代碼安裝Python SDK，安裝過程大約需要持續(xù)15分鐘。

      ! pip install tensorflow tensorflow_datasets
      ! pip install opencv-python 
      ! pip install eas-prediction alibabacloud_eas20210701==1.1.2 --upgrade

      說明

      回顯信息中出現(xiàn)的ERROR和WARNING信息可以忽略。

   3. 執(zhí)行以下命令驗證是否安裝成功。

      pip list

      返回結(jié)果中，如果能看到tensorflow、tensorflow_datasets、opencv-python 、eas-prediction，則表示Python包安裝成功。

2. 訓(xùn)練并產(chǎn)出一個模型。

   在Notebook中，參考TensorFlow的基礎(chǔ)示例，執(zhí)行以下代碼來訓(xùn)練一個TensorFlow模型，并將訓(xùn)練獲得的模型文件輸出到當(dāng)前目錄下的eas_demo_output3目錄。訓(xùn)練過程大約需要持續(xù)20分鐘。

   import tensorflow as tf
   import tensorflow_datasets as tfds
   
   (ds_train, ds_test), ds_info = tfds.load(
       'mnist',
       split=['train', 'test'],
       data_dir='./cached_datasets',
       shuffle_files=True,
       as_supervised=True,
       with_info=True,
   )
   
   def normalize_img(image, label):
     """Normalizes images: `uint8` -> `float32`."""
     return tf.cast(image, tf.float32) / 255., label
   
   ds_train = ds_train.map(
       normalize_img)
   ds_train = ds_train.cache()
   ds_train = ds_train.shuffle(ds_info.splits['train'].num_examples)
   ds_train = ds_train.batch(128)
   ds_train = ds_train.prefetch(10)
   
   ds_test = ds_test.map(normalize_img)
   ds_test = ds_test.batch(128)
   ds_test = ds_test.cache()
   ds_test = ds_test.prefetch(10)
   model = tf.keras.models.Sequential([
     tf.keras.layers.Flatten(input_shape=(28, 28)),
     tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu'),
     tf.keras.layers.Dense(10)
   ])
   model.compile(
       optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(0.001),
       loss=tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy(from_logits=True),
       metrics=[tf.keras.metrics.SparseCategoricalAccuracy()],
   )
   
   model.fit(
       ds_train,
       epochs=6,
       validation_data=ds_test,
   )
   model.save('./eas_demo_output3')

   eas_demo_output3目錄下生成的模型文件如下圖所示。

步驟二：部署模型到EAS

1. 在Notebook中，執(zhí)行以下代碼創(chuàng)建EAS的客戶端對象。后續(xù)將使用該對象調(diào)用EAS客戶端命令來創(chuàng)建模型服務(wù)。

   from alibabacloud_eas20210701.client import Client as eas20210701Client
   from alibabacloud_tea_openapi import models as open_api_models
   from alibabacloud_eas20210701 import models as eas_20210701_models
   from alibabacloud_tea_util import models as util_models
   from alibabacloud_tea_util.client import Client as UtilClient
   from alibabacloud_eas20210701.models import (ListServicesRequest, CreateServiceRequest)
   
   access_key_id = "<AccessKey>"
   access_key_secret = "<AccessKeySecret>"
   
   import os.path
   config_path="/mnt/data/pai.config"
   if os.path.isfile(config_path):
       with open(config_path) as f:
           access_key_id = f.readline().strip('\n')
           access_key_secret = f.readline().strip('\n')
   
   config = open_api_models.Config(
               access_key_id=access_key_id,
               access_key_secret=access_key_secret
           )
   
   # 訪問的域名
   region = "cn-shanghai"
   config.endpoint = f'pai-eas.{region}.aliyuncs.com'
   eas_client = eas20210701Client(config)

   其中關(guān)鍵參數(shù)配置如下。

   參數(shù)	描述
   region	服務(wù)即將部署的地域ID，詳情請參見地域和可用區(qū)。 本文示例值為：cn-shanghai。 說明 region需要與OSS Bucket所在地域一致。否則后續(xù)創(chuàng)建EAS服務(wù)時讀取模型文件失敗。
   access_key_id	需要配置您自己的AccessKey和AccessKeySecret。您可以使用阿里云賬號或RAM用戶來創(chuàng)建EAS客戶端對象，如何獲取AccessKey，詳情請參見如何獲取AccessKey。 本文以阿里云賬號為例，如果您使用RAM用戶，需要為RAM用戶授予EAS的操作權(quán)限，具體操作，請參見云產(chǎn)品依賴與授權(quán)：EAS。
   access_key_secret

2. 準(zhǔn)備模型文件。

   將已獲取的eas_demo_output3目錄下的所有文件按照下圖所示目錄結(jié)構(gòu)上傳到OSS Bucket中。如何上傳文件，詳情請參見控制臺上傳文件。

   

3. 在Notebook中，執(zhí)行以下代碼創(chuàng)建EAS服務(wù)。

   import json
   resource_config = { "instance": 1,
                      	 "memory": 7000,
                        "cpu": 4}
   model_path = "oss://examplebucket/dsw/eas_demo_output3/"                     
   service_config = {"name": "service_from_dsw",
                    "model_path": model_path,
                    "processor": "tensorflow_cpu_2.4",
                    "metadata": resource_config}
   print(json.dumps(service_config))
   
   service1 = eas_client.create_service(CreateServiceRequest(body=json.dumps(service_config))).body
   print(service1)

   其中關(guān)鍵參數(shù)配置如下。服務(wù)創(chuàng)建過程大約需要持續(xù)5分鐘，服務(wù)創(chuàng)建成功后，會在控制臺的PAI EAS模型在線服務(wù)頁面展示。

   參數(shù)	描述
   model_path	替換為您的模型文件所在的OSS Bucket路徑。
   service_config.name	您可以自定義模型服務(wù)名稱，命名格式為： 只能包含數(shù)字、小寫字母以及下劃線，且必須以字母開頭。 模型服務(wù)名稱需唯一，不能與同地域內(nèi)其他服務(wù)名稱重復(fù)。 本文示例值為：service_from_dsw。

4. 在Notebook中，執(zhí)行以下代碼查看EAS服務(wù)狀態(tài)。

   說明

   cluster_id需要與上述步驟中配置的region保持一致。

   service2 = eas_client.describe_service(cluster_id='cn-shanghai', service_name=service1.service_name).body
   print(service2.status)

   當(dāng)返回結(jié)果為Running時，表示服務(wù)創(chuàng)建成功。

步驟三：模擬預(yù)測

1. 創(chuàng)建測試樣本。

   在Notebook中，執(zhí)行以下代碼從MNIST數(shù)據(jù)集中隨機選取一個手寫數(shù)字測試樣本，并輸出其灰度圖像。每次執(zhí)行代碼會生成一個不同的數(shù)字圖像，后續(xù)您可以根據(jù)圖像中的數(shù)字來評估預(yù)測結(jié)果是否準(zhǔn)確。您也可以創(chuàng)建自己的測試數(shù)據(jù)，進(jìn)行模擬預(yù)測。

   # import tensorflow.compat.v2 as tf
   import tensorflow_datasets as tfds
   import matplotlib.pyplot as plt
   import numpy as np
   
   # Construct a tf.data.Dataset
   ds = tfds.load('mnist', split='train', data_dir='./cached_datasets',  shuffle_files=False)
   
   # Build your input pipeline
   ds = ds.shuffle(1024).take(3)
   
   target = []
   for example in ds.take(1):
       image, label = example['image'], example['label']
       print(label)
       target = np.reshape(image, 784)
       plt.imshow(tf.squeeze(image))
       plt.show()

   系統(tǒng)返回結(jié)果如下圖所示。您的測試樣本輸出結(jié)果以實際為準(zhǔn)。

2. 使用eas_prediction調(diào)用已部署的服務(wù)，進(jìn)行在線預(yù)測，具體操作步驟如下。

   1. 在Notebook中，執(zhí)行以下代碼查詢模型服務(wù)的詳細(xì)信息，包括：AccessToken、Endpoint等，后續(xù)通過該調(diào)用信息來調(diào)用服務(wù)進(jìn)行模擬測試。

      service3 = eas_client.describe_service(cluster_id='cn-shanghai', service_name='service_from_dsw').body
      print(service3)

      其中關(guān)鍵參數(shù)配置如下。

      參數(shù)	描述
      cluster_id	服務(wù)所在的地域名稱。 本文示例值為：cn-shanghai。
      service_name	替換為上述步驟中部署的模型服務(wù)名稱。 本文示例值為：service_from_dsw。

      系統(tǒng)輸出結(jié)果如下圖所示。您的輸出結(jié)果以實際為準(zhǔn)。

      

   2. 在Notebook中，執(zhí)行以下代碼構(gòu)造PredictClient對象來調(diào)用服務(wù)。

      將步驟1中輸出的灰度圖像作為輸入數(shù)據(jù)，使用步驟2中查詢的access_token、Endpoint等信息來調(diào)用服務(wù)，并輸出預(yù)測結(jié)果。

      from eas_prediction import PredictClient, TFRequest
      import urllib
      client = PredictClient(urllib.parse.urlsplit(service3.internet_endpoint).hostname,
                             service3.service_name)
      client.set_token(service3.access_token)
      client.init()
      
      req = TFRequest('serving_default') # signature_name 參數(shù):serving_default
      req.add_feed('flatten_input', [1, 28, 28], TFRequest.DT_FLOAT, target)
      
      resp = client.predict(req)
      print((resp.response.outputs).keys)

      預(yù)測結(jié)果如下圖所示。您的模型服務(wù)預(yù)測結(jié)果以實際為準(zhǔn)。

      預(yù)測結(jié)果說明：

      float_val從上到下表示數(shù)字0~9，float_val最大值所在的行位置表示預(yù)測結(jié)果。例如：上圖示例中，第一行float_val的值最大，預(yù)測結(jié)果為數(shù)字0，與測試樣本圖像中的數(shù)字一致。