應用層

首先,應用層是 AI 技術堆棧的最頂層。用戶可以在這里與您的 AI 驅動的應用程序進行交互。該層包括各種工具、框架和接口,使開發人員能夠無縫地將 AI 模型引入面向用戶的應用程序。因此,這一層的主要思想是通過利用底層 AI 模型必須提供的一切來提供無縫的 UX。

以下是該層的最基本元素:

那么,為什么這一層如此重要呢?首先,它提供用戶可訪問性,即確保最終用戶可以訪問和易于使用 AI 功能。其次,它允許產品可擴展并根據需求高效增長。最后,它是可定制的。由于其靈活性,開發人員可以調整和修改應用層,以根據不斷變化的需求和業務目標自定義 AI 功能。

模型層

模型層是AI技術堆棧的基石,專注于AI模型的開發、訓練和優化。此層匯聚了數據科學家和機器學習工程師所使用的各種框架、庫和工具,旨在構建高效能的AI模型。

模型層的基本部分包括以下內容:

畢竟,模型層的重要性不亞于其他兩個層。它專注于在不同任務中創建和交付具有出色性能和準確性的模型。

此外,它支持迭代測試各種算法、超參數和架構,以不斷改進模型結果。最終,借助模型層,可以確保開發和訓練流程的一致性,實現模型的復制和驗證。

基礎設施層

基礎設施層,構成了AI技術堆棧的穩固基礎。它提供必要的計算資源、存儲解決方案和部署機制,以支撐AI操作的順暢進行。該層確保AI模型能夠高效地進行大規模訓練、部署與維護。通常,基礎設施層包括:

之后,基礎設施層提供基于需求的 AI 操作擴展,使平臺能夠更有效地使用資源。此外,它還確保 AI 模型和應用程序可靠且 24/7 可供用戶使用,無論需求和各種問題如何。

此外,該層具有敏銳的安全實踐,以保護數據和模型免受未經授權的訪問,并確保一切都符合各種標準和法規。

綜上所述,基礎設施層不僅是AI技術堆棧的穩固支撐,更是實現高效、可靠、安全AI操作的關鍵所在。

AI 技術堆棧的組成部分及其相關性

構成 AI 技術堆棧的各種組件

數據存儲和組織

有效的數據存儲和組織是 AI 開發的基礎,可確保隨時訪問和高效處理大量數據。關鍵技術包括:

數據預處理和特征識別

原始數據往往難以直接處理,因此數據預處理與特征識別成為機器學習數據準備的關鍵。這些步驟旨在提升數據質量,確保模型接收相關且清晰的數據。簡化此任務的工具包括:

機器學習算法

顯然,機器學習算法構成了 AI 模型的支柱,使它們能夠學習模式并根據數據進行預測。它們的工作原理要歸功于算法,而這些算法是最基本的:

過渡到深度學習

從本質上講,深度學習是AI開發不可或缺的堅實基石,其能力在于構建復雜模型并處理海量數據。深度學習之所以有效,得益于多種工具的支持,以下是您在AI開發中可能會用到的關鍵工具與概念:

自然語言處理 (NLP)

自然語言處理(NLP)是AI開發中極為常見的子領域,它賦予AI讀取和生成文本的能力。聊天機器人、情感分析和語言翻譯等技術均圍繞NLP展開。以下是一些NLP領域的核心工具:

計算機視覺

計算機視覺,與NLP(自然語言處理)并肩,為理解世界信息提供了視覺維度的功能。它專注于事物的視覺解析,擅長對象檢測、視頻分析及圖像識別等領域。

機器人和自主系統

機器人和自主系統將 AI 與物理機器集成,使它們能夠自主執行任務并與環境交互。

云和可擴展的基礎設施

云和可擴展的基礎設施提供了必要的計算能力和存儲功能,以支持大規模 AI 應用程序,從而實現靈活性和效率。

數據操作實用程序

數據操作實用程序對于處理和分析大型數據集至關重要,而大型數據集是訓練穩健 AI 模型的基礎。這些技術可實現高效的數據處理、轉換和分析,從而促進高性能 AI 系統的開發。

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現代 AI 技術堆棧的兩個重要階段

利用AI系統可能面臨諸多挑戰,而采用系統化的方法則能簡化流程,助力高效構建、部署及擴展AI解決方案。

此框架細分為若干階段,全面覆蓋AI生命周期的各個環節,如數據管理、轉換及機器學習等。每一階段均至關重要,并需運用特定的工具與方法。接下來,我們將深入探討這兩大核心階段及其重要性,同時介紹相關工具。

第 1 階段:數據管理基礎設施

數據是 AI 功能的核心,其有效處理至關重要。為了正確使用它,此階段涉及收集、結構化、存儲和處理數據的各個階段,使其為分析和模型訓練做好準備。

數據管理基礎設施中涉及的階段

第 1 階段:數據采集

此階段圍繞收集 AI 所需的數據展開。它利用 Amazon S3 和 Google Cloud Storage 等工具來創建可操作的數據集。接下來,為監督式機器學習標記數據會很方便。各種工具可以自動執行此過程,但也需要嚴格的手動驗證。

第 2 階段:數據轉換和存儲

獲得所有需要的數據后,使用提取、轉換、加載 (ETL) 在存儲之前優化數據,或使用提取、加載、轉換 (ELT) 在存儲后轉換數據。反向 ETL 將數據存儲與最終用戶界面同步。

接下來,該數據存儲在數據湖/倉庫中,具體取決于它是否是結構化的。在這件事上,Google Cloud 和 Azure Cloud 提供了廣泛的存儲解決方案,這使它們成為非常受歡迎的選擇。

第 3 階段:數據處理框架

進入此階段,數據已準備就緒。利用NumPy、Pandas等庫將數據處理為可消費格式,同時Apache Spark可助力管理大規模數據。

此外,Iguazio、Tecton 和 Feast 等特征存儲可用于有效的特征管理,從而提高機器學習管道的穩健性。

第 4 階段:數據版本控制與世系管理

為確保數據的可追溯性和可重復性,實施數據版本控制至關重要。DVC(數據版本控制)與Git是實現這一目標的有效工具。同時,Pachyderm在追蹤數據沿襲方面發揮著重要作用,兩者共同確保全面的數據歷史記錄與可重復性。

第 5 階段:數據監控機制

產品上線后,持續的監控與維護不可或缺。Prometheus和Grafana等解決方案為已部署模型的性能與運行狀況提供了有力的監控支持。

第 2 階段:模型架構和性能指標

AI 和機器學習建模是一個持續且具有挑戰性的過程。它涉及考慮計算限制、操作要求和數據安全性,而不僅僅是算法選擇。以下方面值得重點關注與檢查。

模型架構和性能指標中涉及的階段

第 1 階段:算法范式選擇

在AI開發初期,需選擇合適的機器學習庫,如TensorFlow、PyTorch、scikit-learn和MXNET等。這些庫各具特色,涵蓋計算速度、多功能性、易用性和社區支持等方面。因此,請選擇適合您項目的庫,并將重點轉移到模型選擇、迭代實驗和參數調整上。

第 2 階段:開發生態系統

接下來,需構建一個高效的開發生態系統。選擇集成開發環境(IDE)是關鍵一步,它應提供豐富的代碼編輯、調試和編譯功能,以簡化AI開發流程。Visual Studio Code(VS Code)是一個通用且強大的代碼編輯器,可與Node.js等工具及多種機器學習庫集成。此外,Jupyter和Spyder等原型設計工具也極具價值。

第 3 階段:跟蹤和復制

使用機器學習時,重復的 QA 服務實際上是必不可少的。MLFlow、Neptune和Weights & Biases等工具簡化了這一過程,幫助開發者記錄和管理實驗數據。通過Layer等平臺,可集中管理項目元數據,促進團隊協作和可擴展性,為強大的機器學習計劃提供有力支持。

第 4 階段:評估指標

機器學習中的性能評估涉及比較眾多試驗結果和數據類別。Comet、Evidently AI 和 Censius 等工具可以自動執行這種監控,使數據科學家能夠專注于關鍵目標。這些系統為基本和高級使用案例提供標準和可定制的指標,識別數據質量下降或模型偏差等問題,這些問題對于根本原因分析至關重要。

Codica 專業知識

在 Codica,我們的專業人員擁有廣泛的專業知識,使我們能夠提供具有多種功能和優勢的 AI 開發服務。我們提供:

畢竟,將 AI 引入您的業務是一項非常有益的冒險。選擇得當的 AI 解決方案能立即帶來投資回報率,通過提供精確數據洞察,實現應用或網站的自動化和個性化。不同 AI 應用帶來的好處各異。有的能分析客戶偏好和行為,助力吸引新老客戶;有的能識別歷史數據模式,預測產品未來收入結果。

AI 開發服務的專家方法

畢竟,AI 提供的卓越自動化和數據管理水平可以幫助您就進一步的業務增長做出更明智的決策。同時,從客戶角度看,AI的多功能性及高效完成各類任務的能力,使其成為提升客戶體驗的卓越補充。

結論

總而言之,如今使用 AI 是一把雙刃劍。一方面,如前文所述,確保 AI 項目的順利進行需要涉及眾多工具和技術。但另一方面,得益于市場上豐富的工具選擇,這一任務已變得不再像以往那般艱巨。

因此,在開發開始之前,為工作選擇正確的工具集也是一個至關重要的過程。然而,面對琳瑯滿目的選擇,感到迷茫和掙扎是再正常不過的,因為許多潛在的問題和挑戰在初期往往難以察覺。在這種情況下,歡迎隨時聯系我們 Codica,我們提供專家級的 AI 驅動解決方案服務。

通過瀏覽我們產品組合中的眾多案例,您或許能夠發現與我們之前合作過的與您項目類似的成功案例,這足以證明我們具備為您量身打造特定平臺或解決方案的專業能力。

常見問題解答

什么是 AI 技術堆棧,為什么它很重要?

人工智能技術堆棧是用于構建、部署和管理人工智能應用程序的工具、框架和技術的組合。它至關重要,因為它確保了AI解決方案的高效開發、可擴展性和集成。

AI 技術堆棧的主要組成部分是什么?

主要組件包括數據管理基礎設施、機器學習框架、開發環境、實驗跟蹤工具和評估指標。這些共同努力,以簡化AI開發和部署。

數據管理基礎設施如何適應 AI 技術堆棧?

數據管理基礎設施是AI技術堆棧的基礎,處理數據收集,存儲,轉換和處理。它確保數據被組織并可用于模型訓練和分析。

AI 技術堆棧中出現了哪些未來趨勢?

新興趨勢包括數據處理自動化程度的提高、高級機器學習模型(如transformers)的集成、增強的云原生解決方案以及使用合成數據進行訓練。

企業如何利用 AI 技術堆棧取得成功?

企業可以通過利用高效的數據管理、強大的機器學習框架和可擴展的云資源來利用人工智能技術堆棧。這使得能夠開發強大的AI應用程序,推動創新并改善決策。

如何找到更多同類API?

冪簡集成是國內領先的API集成管理平臺,專注于為開發者提供全面、高效、易用的API集成解決方案。冪簡API平臺可以通過以下兩種方式找到所需API:通過關鍵詞搜索API、或者從API Hub分類頁進入尋找。

原文鏈接:https://www.codica.com/blog/ai-tech-stack-complete-guide/

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