机器学习-阿里机器学习pai简介

背景与目标

现在有什么？
业务数据有一定的积累
现在需要什么？

• 更好的理解客户，抽象出准确的用户画像
• 更好的理解现有内容和商品
• 把内容、商品与用户连接起来，提高用户粘性以及商品的成交概率

落实到工程中，需要一种高效的数据分析的手段。本博客将阐述机器学习PAI的优缺点。

常规手段

数据分析

分析需求出现的时候，找BI（Business Intelligence，业务情报）部门，BI同学按照需求和对数据的理解，制作相应报表，结果如下（查询结果是跟mysql的差不多，可以导出）：

qa一下：
q：这是在哪里查的？
a：阿里的dataworks（也就是原来的odps），这些数据的来源有两个：业务数据库和终端上报的日志数据

q：为什么不直接用mysql查
a：

• 聚合查询消耗的性能很大，影响业务库，所以大数据分析的操作需要在分析型数据库进行（如：hive）
• 分析型数据库，存储数据量更大、更全、查询效率更高，可以专门用于大数据分析和挖掘使用

q：为什么要使用阿里的
a：我们的业务存储也是使用阿里的，导数据方便。。

q：用sql做的事，毕竟是有限的，比如分词、特征提取等操作是做不了的，这怎么办？？
a：odps的确做不了这个，这也就是机器学习pai诞生的原因。。

机器学习-分类任务

例如文本分类任务，将爬取的文章进行机器学习分成：体育、教育、科技、社会等。而训练分类模型需要大量的样本，训练也需要耗费大量的机器资源，还有一个更重点的，模型需要不停的纠正才能达标。或许你会出现以下的几个崩溃的瞬间：

• 获取训练数据用了一上午的时间
• 在训练过程中经常由于数据的不规范（上报数据经常会出现不规范的现象）而程序崩溃
• 搭建训练环境，python+jieba+sklearn+gensim+matplotlib+。。。。
• 数据流每一步的缓存都要自己做。。。
• 看看准确率、看看模型质量、是不是输入数据还需要优化？
• 机器性能不行，跑起来以后，我啥都别干了，wait for you baby
• 等等。。

以下是一个工程的现状，跑起来脚本之后，可以静静的观察命令行，数据库（多个数据表），redis中情况：

自建大数据环境

在自建大数据环境中，将遇到以下的种种问题：

• hadoop搭建繁琐，hdfs+zookeeper+pig+hive+storm+。。。，手动搭建的话，无疑是巨量工作。
• 版本搭配问题，hdfs升级了，hive是不是要升级？是否兼容？这其中的需要采坑无数。也许你经常会出现以下情况，看某个博客分享的搭建流程，但是自己在搭建过程中，死活过不了第一步，报错都是莫名其妙。。
• cdh搭建，还算是方便点了，可以快速实现整个集群部署。但是，在使用过程中，经常会出现这样那样的运维问题，例如：节点空间满了，为啥有个节点过载了，等等，需要运维团队的投入
• 自建spark环境，同样会出现各种问题，比如：调度怎么做？有个任务submit了，咋半天回不来。。
• 然后就是机器的选择了，需要使用阿里的ecs还是实体机？显然实体机的性能要高。那么实体机要进机房吧，实体机的网络怎么选择呢？业务数据，怎么样同步到大数据集群呢？需要选择的解决方案很多，同时有运维的成本存在。

机器学习PAI

初体验（分词功能）

使用PAI的话上述问题可以得到极大缓解，对应的功能基本都进行了组件化，使用托拉拽的操作，就可以方便的进行功能调试。
数据引入：odps（也就是阿里版本的hive）的数据，可以非常方便的导流到PAI，只需要知道表名就行了。


做一个分词任务（不过这里吐槽一下，阿里默认的分词组件，效果不理想，我们之后要自定义自己的分词算法组件进行升级）：

丰富的组件

以下是传统机器学习的相关组件，基本上已经够用了。

除此之外，还包括：源/目标、数据预处理、特征工程、统计分析、深度学习、强化学习、时间序列、文本分析、网络分析等模块。博主正在进行PAI的走读，并在之后配有相应的博客。

支持自定义组件

前面在实验的时候，发现分词不太理想，比不上jieba分词，那么我们可以通过自定义算法来实现自己的组件。自定义组件效果如下：

可以同正常的组件一样使用

组件在编写过程中，可以进行本地调试，这样省去了频繁上传和部署算法的时间

本地调试命令：
./bin/spark-submit --driver-class-path cupid/odps-spark-datasource_2.11-3.3.8.jar --py-files python/lib/pyspark.zip,python/lib/py4j-0.10.6-src.zip /home/wang/mine_code/python_blog/a.py inputTable1=xxxxxx outputTable1=xxxxxx idCol=id contentCol=col1

模型支持实时和离线的发布

• 在线部署，最简单的形式是，部署后直接生成API，直接进行新数据的预测（其他的部署形式，需要进一步的整合）。常用的实时场景有：广告推荐、商品推荐等
• 离线部署，使用调度功能，定时每天生成一个模型、并且通过模型生成新的数据表。常用的场景有：协同过滤推荐等

实验模板

pai把一个需求目标抽象成了一个实验，当有一个新的需求来的时候，可以新创建一个实验，在实验中组合不同的组件（就像搭积木一样），最终完成目标功能。

pai同时提供了实验模板（类似于Hello world），以下是通过模板创建的实验：

评价

优点：

• pai可以非常方便的整合数据
• 可以提供丰富的组件
• 支持自定义组件
• 初学者可以快速实践算法的效果
• 100+组件，也给初学者提供了学习方向

缺点：

• pai是付费的

注：使用PAI需要有机器学习知识的前置

总结：pai能极大限度的提高机器学习和数据挖掘的效率