Yolo Vision Shenzhen
Шэньчжэнь
Присоединиться сейчас

Контейнеризация с использованием Docker для оптимизации развертывания моделей

Абирами Вина

5 мин чтения

5 февраля 2025 г.

Узнайте, как использование Docker для контейнеризации делает развертывание моделей компьютерного зрения, таких как Ultralytics YOLO11 , более эффективным и простым.

Процесс создания решения компьютерного зрения включает в себя больше шагов, чем просто обучение и тестирование модели. Фактически, одна из самых захватывающих частей создания передовых моделей — это наблюдение за их влиянием в реальных условиях. Использование Vision AI для решения проблем естественным образом приводит к развертыванию моделей компьютерного зрения, которые вы разрабатываете, в производственной среде.

Развертывание модели включает в себя различные этапы, в том числе оптимизацию моделей для обеспечения надежности, масштабируемости и производительности в различных условиях. Хорошо структурированный процесс развертывания устраняет разрыв между разработкой модели и тем, чтобы модель оказывала значимое влияние, которое имеет значение. 

Часто при развертывании моделей компьютерного зрения, таких как Ultralytics YOLO11можно выбрать несколько методов и вариантов развертывания, и все зависит от конкретного приложения, которое вы создаете. Например, такие методы, как контейнеризация, могут упростить рабочий процесс развертывания. 

Контейнеризация помогает упаковать модель и ее зависимости, такие как библиотеки, фреймворки и конфигурации, в единый, автономный блок, называемый контейнером. Одним из наиболее эффективных и популярных способов сделать это является Docker, платформа с открытым исходным кодом, которая упрощает создание, отправку и запуск контейнеризированных приложений.

В этой статье мы рассмотрим, как контейнеризация и Docker упрощают развертывание моделей, обеспечивая бесперебойную масштабируемость и эффективность в реальных приложениях Vision AI.

Что такое развертывание модели?

Развертывание модели — это заключительный этап жизненного цикла машинного обучения, на котором обученная модель внедряется в производственную среду для выполнения прогнозов в реальном мире. Успешное развертывание является ключевой частью надежной работы модели в практических условиях. 

Например, рассмотрим модель компьютерного зрения, предназначенную для идентификации номерных знаков для автоматизированного сбора платы за проезд. Хотя она может достичь высокой точности в контролируемой среде с хорошо размеченными наборами данных, развертывание ее на придорожных камерах может вызвать проблемы с задержкой из-за таких факторов, как обработка изображений с высоким разрешением, задержки в сети, аппаратные ограничения и ограничения на вывод в режиме реального времени. 

Медленные прогнозы могут привести к задержкам в обработке оплаты проезда, заторам или даже пропущенным обнаружениям. Правильные стратегии развертывания моделей могут помочь снизить задержку, повысить эффективность и обеспечить надежную работу в реальных условиях.

__wf_reserved_inherit
Рис. 1. Обнаружение номерных знаков с помощью YOLO11.

Кроме того, при развертывании моделей следует учитывать несколько моментов. Одним из них является масштабируемость, когда модели хорошо работают во время обучения, но могут испытывать трудности при обработке больших объемов данных.

Еще одна проблема — несоответствия в окружающей среде, такие как различия в аппаратном обеспечении, когда модель обучается на высокопроизводительных графических процессорах (Graphics Processing Units), но развертывается на устройствах с ограниченной вычислительной мощностью. Эти несоответствия при развертывании могут привести к непредсказуемому поведению модели. Для решения этих проблем можно использовать передовые решения, такие как контейнеризация.

Контейнеризация

Контейнеризацию можно сравнить с упаковкой вашего ланч-бокса, в котором есть все необходимое для еды, например, еда, столовые приборы и приправы. Вы можете есть где угодно, не беспокоясь о поиске кухни или специальных принадлежностей. 

Аналогично, контейнеризация упаковывает модель со всеми ее зависимостями, такими как библиотеки, фреймворки и конфигурации, в единый блок, называемый контейнером. Эти контейнеры гарантируют, что модель работает согласованно, предоставляя одни и те же зависимости в любой системе, независимо от базовой среды. В отличие от виртуальных машин, которые несут целые операционные системы, контейнеры являются легкими и переносимыми, что делает их эффективной альтернативой.

__wf_reserved_inherit
Рис. 2. Обзор контейнеризации.

Вот некоторые из ключевых преимуществ контейнеризации:

  • Контроль версий: Благодаря контейнеризации могут сосуществовать различные версии модели или программного стека, что позволяет легко выполнять откаты и обновления без нарушения работы производственных систем.
  • Безопасность: Контейнеры изолируют приложения от базовой системы, снижая риск конфликтов, уязвимостей и несанкционированного доступа.
  • Быстрое развертывание: Предварительно настроенные образы контейнеров обеспечивают быстрое и повторяемое развертывание, сокращая время настройки и минимизируя ошибки развертывания.

Docker: упрощение контейнеризации

Хотя контейнеризация — отличный способ запуска приложений в изолированной среде, ее настройка может быть сложной. Вот тут-то и появляется Docker. Docker — это платформа с открытым исходным кодом, которая упрощает создание, развертывание и управление контейнеризированными приложениями.

Он предоставляет согласованную и изолированную среду вместе с необходимыми инструментами и фреймворками для тестирования модели. В частности, Docker известен своей сильной экосистемой и простотой использования. Он упрощает развертывание моделей ИИ, упрощая процесс, плавно работая с облачными платформами и позволяя моделям ИИ эффективно работать на периферийных устройствах для получения более быстрых результатов.

Многие отрасли активно используют его для эффективного развертывания и управления контейнеризированными приложениями. Развертывание моделей на основе Docker обычно включает в себя три основных компонента:

  • Dockerfile: Текстовый файл конфигурации, который служит чертежом для создания Docker-образа. Он содержит все необходимые инструкции, включая базовый образ, необходимые зависимости, настройки среды и команды для запуска модели.
  • Docker-образы: Предварительно настроенные пакетные файлы, которые включают в себя все необходимое для выполнения модели, например, код, библиотеки, среды выполнения и зависимости. Эти образы гарантируют, что модель будет работать с одинаковой конфигурацией в любой системе.
  • Docker-контейнеры: Запущенные экземпляры Docker-образов, которые обеспечивают изолированную и безопасную среду для выполнения модели. В этой среде модель можно обучать, тестировать и точно настраивать, не мешая другим приложениям или хост-системе.
__wf_reserved_inherit
Рис. 3. Понимание ключевых компонентов Docker.

Изучение приложения компьютерного зрения с использованием Docker

Допустим, город хочет развернуть систему мониторинга дорожного движения с использованием компьютерного зрения для detect и classify автомобилей в режиме реального времени. Развертывание этой системы в нескольких местах, каждое из которых имеет различные аппаратные и сетевые условия, может оказаться непростой задачей. Проблемы совместимости, конфликты зависимостей и несовместимые среды могут привести к ненадежной работе.

Используя Docker, разработчики могут упаковать в контейнер всю модель компьютерного зрения вместе с зависимостями (такими как фреймворки ИИ, например TensorFlow , и пользовательские скрипты). Это обеспечивает стабильную работу модели в различных средах, от локальной разработки до облачных серверов или даже пограничных устройств, установленных на дорожных камерах.

__wf_reserved_inherit
Рис. 4. Как работает Docker.

Например, развернув в Docker модели компьютерного зрения на нескольких перекрестках, город может анализировать транспортный поток, detect нарушения и оптимизировать работу светофоров. Поскольку Docker обеспечивает стандартизированную среду во всех местах, обслуживание становится проще, обновления проходят без проблем, а производительность остается неизменной.

Развертывание YOLO11 с помощью Docker

YOLO11, способный выполнять сложные задачи компьютерного зрения, может быть использован в различных отраслях, таких как производство, здравоохранение, автономное вождение и сельское хозяйство. 

Например, YOLO11 может обрабатывать видеопоток в фитнес-приложениях для track упражнений, таких как отжимания, с помощью оценки позы. Обнаруживая движения тела и подсчитывая повторы в реальном времени, он помогает улучшить отслеживание тренировок и анализ эффективности.

__wf_reserved_inherit
Рис. 5. Мониторинг тренировки с помощью YOLO11.

Если мы хотим развернуть такую модель в реальных приложениях, нам необходимо управлять зависимостями, оптимизировать аппаратное обеспечение и обеспечить стабильную производительность в различных средах. Использование Docker упрощает этот процесс, упаковывая YOLO11 со всеми необходимыми библиотеками и конфигурациями, что делает развертывание более эффективным, масштабируемым и надежным.

Вот краткий обзор преимуществ развертывания YOLO11 с помощью Docker:

  • Оптимизированное обслуживание: Docker упрощает процесс обновления и поддержки YOLO11 и его зависимостей. Обновления могут быть применены к образу контейнера, не затрагивая хост-систему, что обеспечивает плавное и эффективное управление моделью.
  • Упрощенная совместная работа: Разработчики и исследователи могут легко обмениваться предварительно настроенными Docker-контейнерами, гарантируя, что команды работают в одной и той же среде и избегают проблем совместимости.
  • Эффективность использования ресурсов: В отличие от традиционных виртуальных машин, контейнеры Docker совместно используют хост-ОС, снижая накладные расходы и повышая эффективность использования ресурсов, что имеет решающее значение для задач логического вывода в реальном времени.

Приложения YOLO11 , которые можно развернуть с помощью Docker

Давайте рассмотрим несколько примеров приложений для компьютерного зрения, которые можно создать с помощью YOLO11 и Docker. 

Мониторинг трафика с помощью YOLO11

Ранее мы рассказывали о мониторинге дорожного движения с помощью компьютерного зрения. Интересно, что поддержка YOLO11 отслеживания объектов может помочь создать комплексную систему управления дорожным движением. Как это работает?

YOLO11 может анализировать видеопоток с дорожных камер, чтобы detect и track транспортные средства в режиме реального времени. Постоянно определяя положение, скорость и характер движения автомобилей, система может отслеживать уровень загруженности дорог, detect нарушения правил дорожного движения (например, проезд на красный свет или незаконный поворот) и оптимизировать работу светофоров на основе данных реального времени.

Кроме того, развертывание YOLO11 на пограничных устройствах или облачных платформах с помощью Docker обеспечивает эффективную обработку и масштабируемость, что делает его ценным инструментом для интеллектуального управления городским движением.

__wf_reserved_inherit
Рис. 6. Отслеживание и подсчет транспортных средств с помощью YOLO11.

Улучшенная физиотерапия с помощью YOLO11

Когда речь идет о здравоохранении, физиотерапия имеет решающее значение для реабилитации, а правильная осанка и движения жизненно важны для успешного восстановления. Обратная связь в режиме реального времени от системы мониторинга пациентов на основе зрения может помочь терапевтам выявить такие проблемы, как неправильные углы суставов или мышечный дисбаланс. 

Например, если пациент выполняет подъем плеч, но не поднимает руку на нужную высоту или компенсирует это неправильной осанкой, система может detect эти ошибки и мгновенно внести коррективы. Это позволяет терапевтам корректировать лечение в режиме реального времени.

Возможности оценки позы YOLO11можно использовать для detect ключевых точек тела и анализа движений суставов. Он может обрабатывать видеозаписи в режиме реального времени и предоставлять мгновенную обратную связь, помогая терапевтам корректировать осанку, повышать точность движений и предотвращать травмы. Это облегчает создание индивидуальных планов лечения на основе прогресса каждого пациента.

__wf_reserved_inherit
Рис. 7. Пример мониторинга физиотерапии с помощью YOLO11.

Что касается развертывания этого типа решения, использование Docker может обеспечить бесперебойную работу в различных средах, будь то клиники или удаленный мониторинг пациентов. Docker упрощает развертывание, повышает масштабируемость и поддерживает согласованность системы, делая инструменты физиотерапии на основе ИИ более надежными и доступными.

Основные выводы

Развертывание модели компьютерного зрения — это важный шаг на пути от разработки к реальному использованию. Отлаженный процесс развертывания гарантирует надежную работу обученной модели в практических приложениях. Такие инструменты, как Docker и контейнеризация, упростили этот процесс, устранив многие традиционные проблемы. 

Благодаря своей легкости, портативности и масштабируемости эти технологии меняют подход к созданию и развертыванию таких моделей, как YOLO11 . Использование контейнеров позволяет компаниям экономить время, сокращать расходы и повышать эффективность, обеспечивая стабильную работу моделей в различных средах.

Присоединяйтесь к нашему сообществу и ознакомьтесь с нашим репозиторием GitHub, чтобы узнать больше об искусственном интеллекте. Читайте о различных применениях компьютерного зрения в здравоохранении и ИИ в производстве. Изучите варианты лицензирования yolo , чтобы начать работу с Vision AI.

Давайте строить будущее
ИИ вместе!

Начните свой путь в будущее машинного обучения

Начать бесплатно