MLOps with Azure Machine Learning

Azure Machine Learning + GitHub を利用した MLOps 実装サンプルコード

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👋 概要

本リポジトリは、MLOps のサンプルコードを素早く利用できることを目的に作成されました。Azure Machine Learning と GitHub Actions を利用する想定です。

🚀 使い方

• Azure Machine Learning と GitHub の環境を準備します。
• クライアント環境として下記のいずれかにアクセスします。
  • Azure Machine Learning のコンピューティングインスタンス
  • DevContainer 環境
    • Conda でのパッケージインストールの際にメモリを消費するため、ある程度大きいスペックが必要になります。Codespaces の場合、4-core / 8GB RAM / 32GB storage 以上の Machine Type を選択してください。
• .env ファイルに環境変数の設定をします。
• ./scripts フォルダの各シェルスクリプトを実行します。
• GitHub の Secrets を作成し、GitHub Actions を有効化し実行します。

👉 クライアント環境として Azure Machine Learning のコンピューティングインスタンス (Compute Instance) を利用した場合のコードや CI/CD の実行方法は クイックスタート のドキュメントに記載してあります。

📝 技術条件

• GitHub
  • ソースコード管理、CI/CD パイプライン
• Data
  • NYC タクシー & リムジン協会 - グリーンタクシー運行記録
• Azure Machine Learning
  • チーム・組織で共有の機械学習プラットフォーム
  • Compute Instance : CPU タイプ、クライアント端末
    • もしくは Dev Container に対応した GitHub Codespace など
  • Compute Cluster : 共有のクラスター環境
  • API : Azure Machine Learning CLI (v2)
• IDE/Editor
  • Visual Studio Code

📁 コンテンツ

Assets

CLI v2 + YAML

シナリオ	YAML ファイル	シェルスクリプト	詳細
Create Data asset	cli/assets/create-data.yml	scripts/assets/create-data.sh	データアセットを作成する
Create Compute Cluster	cli/assets/create-compute.yml	scripts/assets/create-compute.sh	Compute を作成する
Create Environment for training	cli/assets/create-environment.yml	scripts/assets/create-environment.sh	環境を作成する

Prototyping

Notebook

シナリオ	Notebook	シェルスクリプト	詳細
Baseline Notebook	notebooks/train-prototyping.ipynb	scripts/prototyping/run-notebooks.sh	実験用の Notebook

Training

CLI v2 + YAML

シナリオ	YAML ファイル	シェルスクリプト	詳細
Job for training model	cli/jobs/train.yml	scripts/training/train.sh	Azure ML の Job として Python script を実行

CI/CD Pipeline

シナリオ	YAML ファイル	Status	詳細
Smoke Test	.github/workflows/smoke-testing.yml		Smoke Test パイプライン

Operationalizing

CLI v2 + YAML

シナリオ	YAML ファイル	シェルスクリプト	詳細
Create Batch Endpoint (custom)	cli/endpoints/batch_deployment.yml	scripts/endpoints/deploy-batch-endpoint.sh	カスタム型モデルのバッチエンドポイントへのデプロイ
Create Batch Endpoint (mlflow)	cli/endpoints/batch_deployment_mlflow.yml	scripts/endpoints/deploy-batch-endpoint.sh	MLflow 型モデルのバッチエンドポイントへのデプロイ
Create Online Endpoint (custom)	cli/endpoints/online_deployment.yml	scripts/endpoints/deploy-online-endpoint-custom.sh	カスタム型モデルのオンラインエンドポイントへのデプロイ
Create Online Endpoint (mlflow)	cli/endpoints/online_deployment_mlflow.yml	scripts/endpoints/deploy-online-endpoint-mlflow.sh	MLflow 型モデルのオンラインエンドポイントへのデプロイ

CI/CD Pipeline

TODO

🗒️ ドキュメンテーション

• クイックスタート
• Coding Guideline

📄 ディレクトリ構造

.
├── .devcontainer   # Configuration files for DevContainer
├── .github
│   └── workflows   # YAML files for GitHub Actions
├── .vscode
├── cli             # YAML files for Azure ML CLI v2
│   ├── assets
│   ├── endpoints
│   └── jobs
├── data            # Sample data
│   ├── raw
│   └── samples
├── docs            # Documenting quickstart, coding style guide etc
├── environments    # Python libraries
├── notebooks       # Jupyter Notebook
├── pipelines       # Azure ML Pipeline CLI v2
│   ├── eval
│   ├── prep
│   ├── score
│   └── train
├── scripts
│   ├── assets      # Shell scripts for creating assets like data, compute, environment
│   ├── endpoints   # Shell scripts for scoring model
│   ├── jobs        # Shell scripts for model training
│   └── prototyping # Shell scripts for experimental
├── src
│   ├── data        # Code for data preparation
│   ├── deploy      # Code for scoring model
│   ├── features    # Code for feature engineering
│   ├── model       # Code for model training
│   ├── monitor     # Code for monitoing data and model
│   └── rai         # Code for responsible ai
├── tests
│   ├── data_validation # Code for validating data
│   └── unit            # Code for unit testing
└── utils           # Code for utilities

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関連リポジトリ/リソース

主要なリポジトリ/リソースとの比較

リポジトリ/リソース名	概要と目的	本リポジトリとの差異
microsoft/MLOps	MLOps の概要説明から、Microsoft 製品でどのように MLOps を実現するのか Azure DevOps や GitHub Actions、IaCなどのツール単位やシナリオ単位でサンプルコードを提供している。	本リポジトリは、ツールを１シナリオに絞り、迅速的に活用可能な MLOps のテンプレートを提供する。
Azure/mlops-v2	MLOps に関してより広範で抽象的なテンプレート。	本リポジトリは、より具体的なデータ・コードを含み、実行可能なサンプルを目指している。
Azure/azureml-examples	AzureML に関してのサンプルコード集。テストコード等が整備されている。	本リポジトリは、単発のサンプルコード群ではなく、ML ライフサイクルの一連の流れが end-to-end で網羅されたものを目指している。
Tutorial: Azure Machine Learning in a day	End-to-End で AzureML を学ぶことができるチュートリアルページ。	本リポジトリは、比較対象のリポジトリでは掲載されていない ML システムを設計・運用していくための Tips も提供している。

その他

• https://github.com/dslp/dslp-repo-template

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