Configurare le spiegazioni basate su esempi

Per utilizzare le spiegazioni basate su esempi, devi configurarle specificando un explanationSpec quando importi o carichi la risorsa Model nel registro dei modelli.

Poi, quando richiedi spiegazioni online, puoi sostituire alcuni di questi valori di configurazione specificando un ExplanationSpecOverride nella richiesta. Non puoi richiedere spiegazioni batch, in quanto non sono supportate.

Questa pagina descrive come configurare e aggiornare queste opzioni.

Configurare le spiegazioni durante l'importazione o il caricamento del modello

Prima di iniziare, assicurati di disporre di quanto segue:

  1. Una posizione Cloud Storage che contiene gli artefatti del modello. Il modello deve essere un modello basato su rete neurale profonda (DNN) in cui fornisci il nome di un livello o di una firma il cui output può essere utilizzato come spazio latente oppure puoi fornire un modello che restituisce direttamente gli incorporamenti (rappresentazione dello spazio latente). Questo spazio latente acquisisce le rappresentazioni degli esempi utilizzati per generare spiegazioni.

  2. Un percorso Cloud Storage che contiene le istanze da indicizzare per la ricerca approssimativa del vicino più prossimo. Per ulteriori informazioni, consulta i requisiti dei dati di input.

Console

Segui la guida per importare un modello utilizzando la console Google Cloud .

Nella scheda Spiegabilità, seleziona Spiegazione basata su esempi e compila i campi.

Per informazioni su ogni campo, consulta i suggerimenti nella console Google Cloud (mostrati di seguito) e la documentazione di riferimento per Example e ExplanationMetadata.

Schermata di importazione del modello nella console che mostra le opzioni disponibili nella scheda Spiegabilità.

Interfaccia a riga di comando gcloud

  1. Scrivi il seguente ExplanationMetadata in un file JSON nel tuo ambiente locale. Il nome file non è importante, ma per questo esempio chiamalo explanation-metadata.json:
{
  "inputs": {
    "my_input": {
      "inputTensorName": "INPUT_TENSOR_NAME",
      "encoding": "IDENTITY",
    },
    "id": {
      "inputTensorName": "id",
      "encoding": "IDENTITY"
    }
  },
  "outputs": {
    "embedding": {
      "outputTensorName": "OUTPUT_TENSOR_NAME"
    }
  }
}
  1. (Facoltativo) Se specifichi l'NearestNeighborSearchConfig completo, scrivi quanto segue in un file JSON nel tuo ambiente locale. Il nome file non è importante, ma per questo esempio chiamalo search_config.json:
{
  "contentsDeltaUri": "",
  "config": {
      "dimensions": 50,
      "approximateNeighborsCount": 10,
      "distanceMeasureType": "SQUARED_L2_DISTANCE",
      "featureNormType": "NONE",
      "algorithmConfig": {
          "treeAhConfig": {
              "leafNodeEmbeddingCount": 1000,
              "fractionLeafNodesToSearch": 1.0
          }
      }
    }
  }
  1. Esegui questo comando per caricare il tuo Model.

Se utilizzi una configurazione di ricerca Preset, rimuovi il flag --explanation-nearest-neighbor-search-config-file. Se stai specificando NearestNeighborSearchConfig, rimuovi i flag --explanation-modality e --explanation-query.

I flag più pertinenti per le spiegazioni basate su esempi sono in grassetto.

gcloud ai models upload \
    --region=LOCATION \
    --display-name=MODEL_NAME \
    --container-image-uri=IMAGE_URI \
    --artifact-uri=MODEL_ARTIFACT_URI \
    --explanation-method=examples \
    --uris=[URI, ...] \
    --explanation-neighbor-count=NEIGHBOR_COUNT \
    --explanation-metadata-file=explanation-metadata.json \
    --explanation-modality=IMAGE|TEXT|TABULAR \
    --explanation-query=PRECISE|FAST \
    --explanation-nearest-neighbor-search-config-file=search_config.json

Per ulteriori informazioni, consulta gcloud ai models upload.

  1. L'azione di caricamento restituisce un OPERATION_ID che può essere utilizzato per verificare quando l'operazione è terminata. Puoi eseguire il polling dello stato dell'operazione finché la risposta non include "done": true. Utilizza il comando gcloud ai operations describe per eseguire il polling dello stato, ad esempio:

    gcloud ai operations describe <operation-id>
    

    Non potrai richiedere spiegazioni finché l'operazione non sarà completata. A seconda delle dimensioni del set di dati e dell'architettura del modello, questo passaggio può richiedere diverse ore per creare l'indice utilizzato per eseguire query sugli esempi.

REST

Prima di utilizzare i dati della richiesta, apporta le seguenti sostituzioni:

  • PROJECT
  • LOCATION

Per scoprire di più sugli altri segnaposto, consulta Model, explanationSpec e Examples.

Per scoprire di più sul caricamento dei modelli, consulta il metodo upload e l'articolo Importazione di modelli.

Il corpo della richiesta JSON riportato di seguito specifica una configurazione di ricerca Preset. In alternativa, puoi specificare ilNearestNeighborSearchConfig completo.

Metodo HTTP e URL:

POST https://LOCATION-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT/locations/LOCATION/models:upload

Corpo JSON della richiesta:

{
  "model": {
    "displayName": "my-model",
    "artifactUri": "gs://your-model-artifact-folder",
    "containerSpec": {
      "imageUri": "us-docker.pkg.dev/vertex-ai/prediction/tf2-cpu.2-11:latest",
    },
    "explanationSpec": {
      "parameters": {
        "examples": {
          "gcsSource": {
            "uris": ["gs://your-examples-folder"]
          },
          "neighborCount": 10,
          "presets": {
            "modality": "image"
          }
        }
      },
      "metadata": {
        "outputs": {
            "embedding": {
                "output_tensor_name": "embedding"
            }
        },
        "inputs": {
          "my_fancy_input": {
            "input_tensor_name": "input_tensor_name",
            "encoding": "identity",
            "modality": "image"
          },
          "id": {
            "input_tensor_name": "id",
            "encoding": "identity"
          }
        }
      }
    }
  }
}

Per inviare la richiesta, espandi una di queste opzioni:

Dovresti ricevere una risposta JSON simile alla seguente:

{
  "name": "projects/PROJECT_NUMBER/locations/LOCATION/models/MODEL_ID/operations/OPERATION_ID",
  "metadata": {
    "@type": "type.googleapis.com/google.cloud.aiplatform.v1.UploadModelOperationMetadata",
    "genericMetadata": {
      "createTime": "2022-01-08T01:21:10.147035Z",
      "updateTime": "2022-01-08T01:21:10.147035Z"
    }
  }
}

L'azione di caricamento restituisce un OPERATION_ID che può essere utilizzato per verificare quando l'operazione è terminata. Puoi eseguire il polling dello stato dell'operazione finché la risposta non include "done": true. Utilizza il comando gcloud ai operations describe per eseguire il polling dello stato, ad esempio:

gcloud ai operations describe <operation-id>

Non potrai richiedere spiegazioni finché l'operazione non sarà completata. A seconda delle dimensioni del set di dati e dell'architettura del modello, questo passaggio può richiedere diverse ore per creare l'indice utilizzato per eseguire query sugli esempi.

Python

Consulta la sezione Carica il modello nel notebook di spiegazioni basate su esempi di classificazione delle immagini.

NearestNeighborSearchConfig

Il seguente corpo della richiesta JSON mostra come specificare l'intero NearestNeighborSearchConfig (anziché i preset) in una richiesta upload.

{
  "model": {
    "displayName": displayname,
    "artifactUri": model_path_to_deploy,
    "containerSpec": {
      "imageUri": DEPLOY_IMAGE,
    },
    "explanationSpec": {
      "parameters": {
        "examples": {
          "gcsSource": {
            "uris": [DATASET_PATH]
          },
          "neighborCount": 5,
          "nearest_neighbor_search_config": {
            "contentsDeltaUri": "",
            "config": {
              "dimensions": dimensions,
              "approximateNeighborsCount": 10,
              "distanceMeasureType": "SQUARED_L2_DISTANCE",
              "featureNormType": "NONE",
              "algorithmConfig": {
                  "treeAhConfig": {
                      "leafNodeEmbeddingCount": 1000,
                      "fractionLeafNodesToSearch": 1.0
                  }
                }
              }
          }
        }
      },
      "metadata": { ... }
    }
  }
}

Queste tabelle elencano i campi per NearestNeighborSearchConfig.

Campi
dimensions

int32

Obbligatorio. Il numero di dimensioni dei vettori di input. Utilizzata solo per gli incorporamenti densi.

approximateNeighborsCount

int32

Obbligatorio se viene utilizzato l'algoritmo tree-AH.

Il numero predefinito di vicini da trovare tramite una ricerca approssimativa prima che venga eseguito il riordinamento esatto. Il riordino esatto è una procedura in cui i risultati restituiti da un algoritmo di ricerca approssimativa vengono riordinati utilizzando un calcolo della distanza più costoso.

ShardSize ShardSize

Le dimensioni di ogni shard. Quando un indice è grande, viene suddiviso in shard in base alle dimensioni dello shard specificate. Durante la pubblicazione, ogni shard viene pubblicato su un nodo separato e viene scalato in modo indipendente.

distanceMeasureType

DistanceMeasureType

La misurazione della distanza utilizzata nella ricerca del vicino più prossimo.

featureNormType

FeatureNormType

Tipo di normalizzazione da eseguire su ciascun vettore.

algorithmConfig oneOf:

La configurazione degli algoritmi utilizzati da Vector Search per una ricerca efficiente. Utilizzato solo per gli incorporamenti densi.

  • TreeAhConfig: Opzioni di configurazione per l'utilizzo dell'algoritmo tree-AH. Per saperne di più, leggi questo blog Scaling deep retrieval with TensorFlow Recommenders and Vector Search
  • BruteForceConfig: questa opzione implementa la ricerca lineare standard nel database per ogni query. Non ci sono campi da configurare per una ricerca di tipo brute force. Per selezionare questo algoritmo, passa un oggetto vuoto per BruteForceConfig.

DistanceMeasureType

Enum
SQUARED_L2_DISTANCE Distanza euclidea (L2)
L1_DISTANCE Distanza di Manhattan (L1)
DOT_PRODUCT_DISTANCE Valore predefinito. Definito come il negativo del prodotto scalare.
COSINE_DISTANCE Distanza coseno. Consigliamo vivamente di utilizzare DOT_PRODUCT_DISTANCE + UNIT_L2_NORM anziché la distanza COSINE. I nostri algoritmi sono stati ottimizzati maggiormente per la distanza DOT_PRODUCT e, se combinata con UNIT_L2_NORM, offre lo stesso ranking ed equivalenza matematica della distanza COSINE.

FeatureNormType

Enum
UNIT_L2_NORM Tipo di normalizzazione dell'unità L2.
NONE Valore predefinito. Non è specificato alcun tipo di normalizzazione.

TreeAhConfig

Questi sono i campi da selezionare per l'algoritmo tree-AH (albero superficiale + hashing asimmetrico).

Campi
fractionLeafNodesToSearch double
La frazione predefinita di nodi foglia in cui è possibile cercare qualsiasi query. Deve essere compresa tra 0,0 e 1,0, esclusi. Se non è impostata, il valore predefinito è 0,05.
leafNodeEmbeddingCount int32
Numero di incorporamenti su ciascun nodo foglia. Se non è impostato, il valore predefinito è 1000.
leafNodesToSearchPercent int32
Obsoleto, utilizza fractionLeafNodesToSearch.

La percentuale predefinita di nodi foglia in cui è possibile cercare qualsiasi query. Deve essere compreso tra 1 e 100 inclusi. Se non è impostato, il valore predefinito è 10 (ovvero 10%).

BruteForceConfig

Questa opzione implementa la ricerca lineare standard nel database per ogni query. Non ci sono campi da configurare per una ricerca di forza bruta. Per selezionare questo algoritmo, passa un oggetto vuoto per BruteForceConfig a algorithmConfig.

Requisiti dei dati di input

Carica il set di dati in una posizione Cloud Storage. Assicurati che i file siano in formato JSON Lines.

I file devono essere in formato JSON Lines. Il seguente esempio è tratto dal notebook delle spiegazioni basate su esempi di classificazione delle immagini:

{"id": "0", "bytes_inputs": {"b64": "..."}}
{"id": "1", "bytes_inputs": {"b64": "..."}}
{"id": "2", "bytes_inputs": {"b64": "..."}}

Aggiorna l'indice o la configurazione

Vertex AI ti consente di aggiornare l'indice dei vicini più prossimi di un modello o la configurazione di Example. Questa operazione è utile se vuoi aggiornare il modello senza reindicizzare il set di dati. Ad esempio, se l'indice del modello contiene 1000 istanze e vuoi aggiungerne altre 500, puoi chiamare UpdateExplanationDataset per aggiungerle all'indice senza rielaborare le 1000 istanze originali.

Per aggiornare il set di dati delle spiegazioni:

Python

def update_explanation_dataset(model_id, new_examples):
    response = clients["model"].update_explanation_dataset(model=model_id,  examples=new_examples)
    update_dataset_response = response.result()
    return update_dataset_response

PRESET_CONFIG = {
    "modality": "TEXT",
    "query": "FAST"
}
NEW_DATASET_FILE_PATH = "new_dataset_path"
NUM_NEIGHBORS_TO_RETURN = 10

EXAMPLES = aiplatform.Examples(presets=PRESET_CONFIG,
                                    gcs_source=aiplatform.types.io.GcsSource(uris=[NEW_DATASET_FILE_PATH]),
                                      neighbor_count=NUM_NEIGHBORS_TO_RETURN)

MODEL_ID = 'model_id'
update_dataset_response = update_explanation_dataset(MODEL_ID, EXAMPLES)

Note sull'utilizzo:

  • Il valore model_id rimane invariato dopo l'operazione UpdateExplanationDataset.

  • L'operazione UpdateExplanationDataset interessa solo la risorsa Model e non aggiorna alcun DeployedModel associato. Ciò significa che l'indice di un deployedModel contiene il set di dati al momento del deployment. Per aggiornare l'indice di un deployedModel, devi eseguire nuovamente il deployment del modello aggiornato in un endpoint.

Ignorare la configurazione quando si ottengono spiegazioni online

Quando richiedi una spiegazione, puoi sostituire alcuni parametri al volo specificando il campo ExplanationSpecOverride.

A seconda dell'applicazione, alcune limitazioni potrebbero essere auspicabili per il tipo di spiegazioni restituite. Ad esempio, per garantire la diversità delle spiegazioni, un utente può specificare un parametro di affollamento che stabilisce che nessun tipo di esempi sia sovra rappresentato nelle spiegazioni. In concreto, se un utente sta cercando di capire perché un uccello è stato etichettato come aereo dal suo modello, potrebbe non essere interessato a vedere troppi esempi di uccelli come spiegazioni per indagare meglio sulla causa principale.

La seguente tabella riepiloga i parametri che possono essere sostituiti per una richiesta di spiegazione basata su esempi:

Nome proprietà Valore della proprietà Descrizione
neighborCount int32 Il numero di esempi da restituire come spiegazione
crowdingCount int32 Numero massimo di esempi da restituire con lo stesso tag di affollamento
allow String Array I tag consentiti per le spiegazioni
deny String Array I tag che non sono consentiti per le spiegazioni

La sezione Filtro di Vector Search descrive questi parametri in modo più dettagliato.

Ecco un esempio di corpo della richiesta JSON con override:

{
  "instances":[
    {
      "id": data[0]["id"],
      "bytes_inputs": {"b64": bytes},
      "restricts": "",
      "crowding_tag": ""
    }
  ],
  "explanation_spec_override": {
    "examples_override": {
      "neighbor_count": 5,
      "crowding_count": 2,
      "restrictions": [
        {
          "namespace_name": "label",
          "allow": ["Papilloma", "Rift_Valley", "TBE", "Influenza", "Ebol"]
        }
      ]
    }
  }
}

Passaggi successivi

Ecco un esempio di risposta a una richiesta explain basata su esempi:

[
   {
      "neighbors":[
         {
            "neighborId":"311",
            "neighborDistance":383.8
         },
         {
            "neighborId":"286",
            "neighborDistance":431.4
         }
      ],
      "input":"0"
   },
   {
      "neighbors":[
         {
            "neighborId":"223",
            "neighborDistance":471.6
         },
         {
            "neighborId":"55",
            "neighborDistance":392.7
         }
      ],
      "input":"1"
   }
]

Prezzi

Consulta la sezione sulle spiegazioni basate su esempi nella pagina dei prezzi.