【tensorflow&flutter&web】机器学习模型怎样用到前端上（未写完）

书接上回

        在上一章 我们谈了怎么根据项目需求构建一个简单的机器学习模型。

     ​​​​​​ ​​​​​​【tensorflow&flutter】自己写个机器学习模型用在项目上？-CSDN博客文章浏览阅读852次，点赞22次，收藏15次。【tensorflow&flutter】自己写个机器学习模型用在项目上？ 拍摄APP项目上线有一阵了，每天的拍摄数据呈现波动上升状态、业务方需要对数据进行加工，如果能有对未来的数据量的预测就好了 。https://blog.csdn.net/qq_36544007/article/details/135404222?spm=1001.2014.3001.5502        其实上期的项目完全可以用tensorflow serving去获取数据,或者是一个web 页面去加载tensorflow js去计算更加方便部署。

        哦，至于你说什么是tensorflow serving、什么是tensorflow js,本期咱们说一下机器学习模型用在前端的几种方式。

部署机器学习模型的方式

        咱们还是继续以tensorflow为例子（大家也可以了解一下PyTorch）

先说总结

         TensorFlow 可提供强大的功能，以便您在任何环境（包括服务器、边缘设备、浏览器、移动设备、微控制器、CPU、GPU、FPGA）中部署模型。TensorFlow Serving 可以在先进的处理器（包括 Google 的自定义张量处理单元 [TPU]）上以生产规模运行机器学习模型。
        如果您需要在靠近数据源的位置分析数据，以缩短延迟时间并更好地保护数据隐私，可以借助 TensorFlow Lite 框架在移动设备、边缘计算设备甚至微控制器上运行模型，还可以借助 TensorFlow.js 框架仅使用网络浏览器就能运行机器学习模型

  就是如上所说的一样 可以在设备上、浏览器中、本地或云端都可以部署模型。

1.Tensorflow Serving

        先说一下tensorflow serving这种常规后端,直接返回推断好的数据。 比如千人千面的淘宝推荐,头条不同的广告，又或者是这种与前端相对交互更多的：交互式推荐在外卖场景的探索与应用。

简易使用

          很简单 大家可以试一试。先下载Docker，然后按照以下步骤尝试：

# Download the TensorFlow Serving Docker image and repo 下载TensorFlow Serving Docker镜像
docker pull tensorflow/serving
# 获取模型
git clone https://github.com/tensorflow/serving
# 定义模型
TESTDATA="$(pwd)/serving/tensorflow_serving/servables/tensorflow/testdata"

# Start TensorFlow Serving container and open the REST API port 启动TensorFlow Serving容器并打开REST API端口
docker run -t --rm -p 8501:8501 \
    -v "$TESTDATA/saved_model_half_plus_two_cpu:/models/half_plus_two" \
    -e MODEL_NAME=half_plus_two \
    tensorflow/serving &

# Query the model using the predict API  本地就可以请求了
curl -d '{"instances": [1.0, 2.0, 5.0]}' \
    -X POST http://localhost:8501/v1/models/half_plus_two:predict

# Returns => { "predictions": [2.5, 3.0, 4.5] }

介绍 

         使用docker 实现了：只需要传递参数请求就可以输出推断结果的最简单节点。遇到问题可以参考官方链接或者网上查询。 

        比如大家制作好的模型/网上更有实力的模型/针对项目强化学习的模型 都可以通过这样的情况进行部署，然后通过后端包装一下、或者直接调用。

        适用的场景就如上面所说,还包括我上篇文章的数据推断、票房预测、一次推断多处使用，或者计算量数据大、资源来自服务器的情况。

模型保存格式及使用

         TensorFlow保存模型有2种方式，checkpoint和saved_model格式，其中checkpoint格式用户模型训练过程中的保存，saved_model用户模型线上部署，方便grpc的远程调用。 

        咱们使用saved_model格式,形式如下，serving自动取版本号最高的模型,以下是以saved_model格式00001版本的代码。

 model.save('saved_model/my_model/00001')

2.TensorflowJS

    介绍

     在web上 要用这个 TensorFlow.js 是 TensorFlow 的 JavaScript 版本，支持 GPU 硬件加速，可以运行在 Node.js 或浏览器环境中。

      它不但支持完全基于 JavaScript 从头开发、训练和部署模型，也可以用来运行已有的 Python 版 TensorFlow 模型，或者基于现有的模型进行继续训练。（flutter web 和flutter端侧用的依赖库不一样）。

官方示例    https://www.tensorflow.org/js/demos?hl=zh-cn

模型转换

        可以通过tfjs-converter进行模型转换模型转换  |  TensorFlow.js.

3.Tensorflow Lite

TensorFlow Lite 是一组工具，可帮助开发者在移动设备、嵌入式设备和 loT 设备上运行模型，以便实现设备端机器学习。

主要特性

• 通过解决以下 5 项约束条件，针对设备端机器学习进行了优化：延时（数据无需往返服务器）、隐私（没有任何个人数据离开设备）、连接性（无需连接互联网）、大小（缩减了模型和二进制文件的大小）和功耗（高效推断，且无需网络连接）。
• 支持多种平台，涵盖 Android 和 iOS 设备、嵌入式 Linux 和微控制器。
• 支持多种语言，包括 Java、Swift、Objective-C、C++ 和 Python。
• 高性能，支持硬件加速和模型优化。
• 提供多种平台上的常见机器学习任务的端到端示例，例如图像分类、对象检测、姿势估计、问题回答、文本分类等。

能够在端侧做很多功能

姿态识别

更多demo

  模型转换

import tensorflow as tf

# Convert the model
converter = tf.lite.TFLiteConverter.from_saved_model('saved_model/my_model') # path to the SavedModel directory
tflite_model = converter.convert()

# Save the model.
with open('newAnalyzeDailyOrder.tflite', 'wb') as f:
  f.write(tflite_model)

对比

方式	应用场景	成本	隐私性	注意项
tensorflow lite tensorflow js	识别车辆、人物美颜等图像处理等	用设备性能相对较低	较高	设备性能
tensorflow serving	个性化推荐、批量数据处理	计算成本、流量成本	较低	网络延迟、大流量等

        在具体的项目中、不一定是单独使用的。比如在58二手车估车价项目中，先进行汽车的识别、再去上传服务器。组合使用效果可能会更好。

结语

      我一开始学习机器学习 大家都是介绍其中的部分 比如就介绍了怎么建模，具体技术细节,没有说从前端、或是其他角度说介绍这件事。在我学习的前期有一种盲人摸象的感觉，只知道局部不知整体，希望我写的文章对你有帮助。 

参考文档

docker安装&tensorflow serving使用

tensorflow 官网 部署模型

平台和环境  |  TensorFlow.js

tensorflow.js有哪些局限？-CDA数据分析师官网

在浏览器中使用TensorFlow.js-CSDN博客