AI、IoT、および機械学習用のエッジ環境

IoT デバイスの近くのエッジに、 Red Hat OpenShift クラスターを備えた Satellite ロケーションを作成し、データがどこにあっても IBM Cloud のAIおよび機械学習サービスにアクセスできるようにします。

IBM Cloud での一般的なエッジ・ワークロードの課題の解決

エッジワークロードが実行される場所で、 IBM Cloud サービスを活用して、モデルのトレーニングや推論といったエッジワークロードの課題に対処しましょう。

機械学習モデルのトレーニング
機械学習モデルのトレーニングには、通常、メモリ、グラフィックス処理ユニット(GPU)、ストレージといった膨大な計算リソースが必要となります。 トレーニング・モデル・ソフトウェアをコンピュート・インフラストラクチャーにインストールして管理する代わりに、コンピュート・インフラストラクチャーを Satellite ロケーションに追加することができます。 そうすることで、データ分析およびモデル・トレーニング用の IBM Cloud Pak® for Data や Watson Studio などのツールを含む IBM Watson® Machine Learning にアクセスできます。 クラウド・サービスとしてこれらのツールにアクセスすることにより、ソフトウェアのインストールと管理が単純化されます。 基盤となるインフラストラクチャー・プロバイダーに関係なく、すべてのエッジ・インフラストラクチャーで同じクラウド・サービスを使用することもできます。
モデルの推論
モデルの推論は、トレーニングされたモデルを使用して、エッジ環境から予測を行い、異常を検出し、データをカテゴリー化するタスクです。 メモリー、ストレージ、および待ち時間の要件のために、モデル推論は、IoT センサーや他のデータ・ソースに可能な限り近い方が効果的に実行されます。 エッジ環境にデータが配置されているマネージド Red Hat OpenShift クラスターを使用して、 Satellite ロケーションを作成できます。 その後、 Red Hat™ OpenShift™ Serverless™ などのサーバーレスプログラミングモデルを構築することで、REST(Representational State Transfer)インターフェースを備えた簡素化されたプログラミングモデルを提供し、学習済みのモデルにクエリを送信して予測結果を生成することができます。

Satellite を使用したエッジ・ソリューションのセットアップ

Satellite を利用して、エッジ環境全体で一貫性があり、拡張性のあるエクスペリエンスを実現しましょう。

  1. 使用するデータのための機械学習とモデル・トレーニングをセットアップします。
  2. サーバーレス・コンポーネントを備えた Satellite をエッジ環境にデプロイします。
  3. エッジでモデル推論を実行します。

ステップ 1: 使用するデータのためのデータの機械学習とモデル・トレーニングのセットアップ

モデルをデプロイする前に、 IBM Cloud または IBM Cloud Pak for Data で、 Watson Studio および Machine Learning を使用してエッジデータを準備してください。

  1. トレーニング・データを IBM Cloud Object Storage にアップロードします。
  2. 以下のURLを使用します。 Watson Studio および Machine Learning を使用して、 IBM Cloud Object Storage から学習データを取得し、データを分析した上で、 TensorFlow,、 Keras、 SciKit-Learn, などの一般的な機械学習アルゴリズムを用いてモデルを学習させます。

トレーニングされたモデルは、データがエッジ環境のストレージ・スペースを占有しないように、IBM Cloud Object Storage に再び保存されます。

ステップ 2: サーバーレス・コンポーネントを備えた Satellite のエッジ環境へのデプロイ

エッジ環境のシステム管理者として、サーバーレス・ツールを有効にして、エッジでのモデル推論を単純化します。

  1. エッジコンピューティング・インフラストラクチャー上に Satellite ロケーションを作成します。
  2. Satellite ロケーションに 管理対象 Red Hat OpenShift クラスターを作成します
  3. Red Hat OpenShift Web コンソールにアクセスします。
  4. OperatorHub, を使って 、 Red Hat OpenShift サーバーレス・オペレーターをインストールする
  5. Knative Serving Operator をインストールします

サーバーレス・コンポーネントを備えた Satellite がデプロイされました。

ステップ 3: エッジでのモデル推論の実行

AI 開発者として、エッジ管理者がセットアップしたサーバーレス処理を使用して、エッジ・データに対してモデル推論を実行します。

  1. トレーニングされたモデルを IBM Cloud Object Storage からローカル開発環境にダウンロードします。
  2. Knative 準拠のコンテナー・イメージを作成します。
  3. イメージのデプロイ を、 Satellite クラスターで稼働する Red Hat OpenShift Serverless プロセッサーに追加します。 開発者向けビューで Red Hat OpenShift のWebコンソールを使用するか、 Satellite Serverless用の kn コマンドラインツールを使用することができます。

これで、管理対象の Satellite ロケーションがエッジ環境で実行され、AI でトレーニングされたモデルと Red Hat OpenShift Serverless を使用してエッジ・データのオンデマンド・モデル推論を実行できます。