创建一个容器化的机器学习模型

作者： Sven Bösiger 2018-12-17 09:10:52

数据科学家在创建机器学习模型后，必须将其部署到生产中。要在不同的基础架构上运行它，使用容器并通过 REST API 公开模型是部署机器学习模型的常用方法。本文演示了如何在 Podman 容器中使用 Connexion 推出使用 REST API 的 TensorFlow 机器学习模型。

准备

首先，使用以下命令安装 Podman：

sudo dnf -y install podman

接下来，为容器创建一个新文件夹并切换到该目录。

mkdir deployment_container && cd deployment_container

TensorFlow 模型的 REST API

下一步是为机器学习模型创建 REST API。这个 github 仓库包含一个预训练模型，以及能让 REST API 工作的设置。

使用以下命令在 deployment_container 目录中克隆它：

git clone https://github.com/svenboesiger/titanic_tf_ml_model.git

prediction.py 和 ml_model/

prediction.py 能进行 Tensorflow 预测，而 20x20x20 神经网络的权重位于文件夹 ml_model/ 中。

swagger.yaml

swagger.yaml 使用 Swagger规范定义 Connexion 库的 API。此文件包含让你的服务器提供输入参数验证、输出响应数据验证、URL 端点定义所需的所有信息。

额外地，Connexion 还将给你提供一个简单但有用的单页 Web 应用，它演示了如何使用 Javascript 调用 API 和更新 DOM。

swagger: "2.0"
info:
  description: This is the swagger file that goes with our server code
  version: "1.0.0"
  title: Tensorflow Podman Article
consumes:
  - "application/json"
produces:
  - "application/json"
 
 
basePath: "/"
 
paths:
  /survival_probability:
    post:
      operationId: "prediction.post"
      tags:
        - "Prediction"
      summary: "The prediction data structure provided by the server application"
      description: "Retrieve the chance of surviving the titanic disaster"
      parameters:
        - in: body
          name: passenger
          required: true
          schema:
            $ref: '#/definitions/PredictionPost'
      responses:
        '201':
          description: 'Survival probability of an individual Titanic passenger'
 
definitions:
  PredictionPost:
    type: object

server.py 和 requirements.txt

server.py 定义了启动 Connexion 服务器的入口点。

import connexion
 
app = connexion.App(__name__, specification_dir='./')
 
app.add_api('swagger.yaml')
 
if __name__ == '__main__':
 app.run(debug=True)

requirements.txt 定义了运行程序所需的 python 包。

connexion
tensorflow
pandas

容器化！

为了让 Podman 构建映像，请在上面的准备步骤中创建的 deployment_container 目录中创建一个名为 Dockerfile 的新文件：

FROM fedora:28
 
# File Author / Maintainer
MAINTAINER Sven Boesiger <donotspam@ujelang.com>
 
# Update the sources
RUN dnf -y update --refresh
 
# Install additional dependencies
RUN dnf -y install libstdc++
 
RUN dnf -y autoremove
 
# Copy the application folder inside the container
ADD /titanic_tf_ml_model /titanic_tf_ml_model
 
# Get pip to download and install requirements:
RUN pip3 install -r /titanic_tf_ml_model/requirements.txt
 
# Expose ports
EXPOSE 5000
 
# Set the default directory where CMD will execute
WORKDIR /titanic_tf_ml_model
 
# Set the default command to execute
# when creating a new container
CMD python3 server.py