如今，機(jī)器學(xué)習(xí)正迅速發(fā)展，在此背景下，高效運(yùn)用參數(shù)服務(wù)器變得尤為重要。眾多研究者正尋求既方便又靈活的實(shí)現(xiàn)途徑，Ray則恰好為此提供了可行性方案。

Ray與參數(shù)服務(wù)器基礎(chǔ)概念

Ray是一個(gè)專為AI應(yīng)用提供高效庫的框架。參數(shù)服務(wù)器作為鍵值存儲，在集群訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型方面具有重要作用。當(dāng)前，眾多系統(tǒng)都在處理多個(gè)任務(wù)間共享動(dòng)態(tài)狀態(tài)的問題。根據(jù)2023年的調(diào)研，這一挑戰(zhàn)在機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用中尤為明顯。Ray通過其統(tǒng)一的并行任務(wù)和actor抽象，有效解決了這一問題，使得參數(shù)服務(wù)器的構(gòu)建更加便捷。比如，一些小型機(jī)器學(xué)習(xí)研究團(tuán)隊(duì)在使用Ray后，發(fā)現(xiàn)構(gòu)建參數(shù)服務(wù)器的成本顯著降低。

Ray為AI應(yīng)用配備了諸如超參數(shù)調(diào)整和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等功能強(qiáng)大的庫。在參數(shù)服務(wù)器中，通常一個(gè)鍵就能關(guān)聯(lián)到一組數(shù)據(jù)，并且能夠一次性完成所有參數(shù)的讀取和更新。這一功能在眾多機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練場景中得到了實(shí)際應(yīng)用，例如在圖像識別模型的訓(xùn)練過程中，它能輕松應(yīng)對大量圖像參數(shù)的處理需求。

基于Ray實(shí)現(xiàn)參數(shù)服務(wù)器

基于Ray的參數(shù)服務(wù)器創(chuàng)建起來非常容易。只需要15行代碼即可完成。舉例來說，若要將參數(shù)服務(wù)器設(shè)定為遠(yuǎn)程actor，只需執(zhí)行特定步驟。就好比一家初創(chuàng)科技公司，在開發(fā)自己的機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)，依照Ray的指導(dǎo)，迅速通過編寫代碼搭建起參數(shù)服務(wù)器。

各種設(shè)備的需求各異，若某設(shè)備對GPU等計(jì)算資源有特定要求，可利用@ray.(=1)進(jìn)行指定。在大型機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練中，這一功能便于依據(jù)硬件狀況來科學(xué)設(shè)定訓(xùn)練參數(shù)。此外，還能設(shè)定個(gè)性化的資源，這極大地增強(qiáng)了操作的靈活性。

Ray在多任務(wù)中的優(yōu)勢

一般而言，主流的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)都支持對不變數(shù)據(jù)進(jìn)行無狀態(tài)任務(wù)的執(zhí)行。然而，在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，多個(gè)任務(wù)共享可變狀態(tài)的現(xiàn)象較為普遍。Ray系統(tǒng)則巧妙地解決了這一問題，它通過底層動(dòng)態(tài)任務(wù)圖，在同一框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)了actor和無狀態(tài)任務(wù)的協(xié)同工作。

在大型數(shù)據(jù)中心進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)的實(shí)際操作中，根據(jù)2022年的數(shù)據(jù)，使用Ray的特性能顯著提升處理效率。Ray通過共享內(nèi)存，在同一設(shè)備上減少了對象的復(fù)制和序列化過程，與集中式調(diào)度程序相比，它能達(dá)到更高的數(shù)據(jù)吞吐量，這對于處理大量數(shù)據(jù)極為關(guān)鍵。

參數(shù)服務(wù)器的靈活性

傳統(tǒng)參數(shù)服務(wù)器一般需要單獨(dú)編寫發(fā)布功能。然而，借助Ray，僅需幾行代碼即可輕松實(shí)現(xiàn)。這使得應(yīng)用程序的部署與行為調(diào)整變得更加簡便。以市場上現(xiàn)有的機(jī)器學(xué)習(xí)算法產(chǎn)品為例，若需對參數(shù)服務(wù)器進(jìn)行分片或修改更新規(guī)則，在Ray的框架內(nèi)，只需增加幾行代碼即可搞定。

在實(shí)際業(yè)務(wù)操作中，不論是切換異步或同步更新，還是處理掉隊(duì)情況，都變得異常簡單。這樣的操作極大地減少了開發(fā)所需的時(shí)間和人力成本。

actor的通用性

演員這個(gè)概念應(yīng)用范圍更廣。不僅限于參數(shù)服務(wù)器領(lǐng)域，它還廣泛用于記錄日志、數(shù)據(jù)流處理、模擬操作、模型服務(wù)、圖形處理等需要狀態(tài)管理的計(jì)算程序中。比如，某知名企業(yè)在其模型服務(wù)項(xiàng)目中，就借助actor的特點(diǎn)來優(yōu)化服務(wù)流程，進(jìn)而提升了服務(wù)質(zhì)量。

在不同的應(yīng)用場合，actor的廣泛適用性顯著增強(qiáng)了代碼的可重復(fù)使用度，開發(fā)者無需反復(fù)構(gòu)建相似功能，從而有效節(jié)約了開發(fā)資源。

運(yùn)行應(yīng)用程序的操作

要運(yùn)行完整的應(yīng)用程序，得先通過pip安裝Ray。安裝完畢后，就能執(zhí)行分片參數(shù)服務(wù)器等所需代碼。對于許多初涉機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用開發(fā)的新手來說，在未掌握復(fù)雜技術(shù)前，這樣的簡便操作流程能讓他們迅速掌握自己的首個(gè)帶參數(shù)服務(wù)器的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用。這恰恰是Ray在推廣及使用便捷性方面的優(yōu)勢所在。

我想請教大家一個(gè)問題，大家對Ray在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域未來可能出現(xiàn)的創(chuàng)新應(yīng)用有何看法？若您覺得本文有所助益，不妨點(diǎn)個(gè)贊或轉(zhuǎn)發(fā)一下。