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『簡體書』Kubeflow学习指南:生产级机器学习系统实现

書城自編碼: 3716464
分類:簡體書→大陸圖書→計算機/網絡人工智能
作者: [美]特雷弗·格兰特 [加]霍尔顿·卡劳 [俄]鲍里斯·卢布
國際書號(ISBN): 9787111699378
出版社: 机械工业出版社
出版日期: 2022-01-01

頁數/字數: /
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:HK$ 123.8

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編輯推薦:
如果你正在训练一个机器学习模型,但不确定如何将其投入生产,本书将协助你完成目标。Kubeflow为模型生命周期的不同阶段提供了一系列云原生工具,从数据探索和特征准备到模型训练和模型服务。本书可以帮助数据科学家用Kubeflow构建生产级机器学习实现,并向数据工程师展示了如何使模型具有可伸缩性和可靠性。作者使用书中的示例解释了如何使用Kubeflow在云端或者本地开发环境中的Kubernetes上训练机器学习模型并为模型提供服务。本书将帮助你: - 理解Kubeflow的设计、核心组件和所能解决的问题。 - 使用Kubeflow和流行的工具(包括Scikit-learn、TensorFlow和Apache Spark)训练模型。 - 使用Kubeflow 流水线使模型保持状态。 - 了解如何获取模型训练的元数据。 - 为超参调优进行训练。 - 了解如何在生产中为模型提供服务。 - 探索如何用其他开源工具扩展Kubeflow。
內容簡介:
Kubeflow是基于K8S的机器学习工具包,是为数据科学家和数据工程师构建生产级别的机器学习实现而设计的。本书采用循序渐进的方式,从 Kubeflow 的安装、使用和设计开篇,随后从模型训练的整个周期展开,涵盖了数据探索、特征准备、模型训练/调优、模型服务、模型测试、模型监测和模型版本管理等各个环节,既有相关的理论知识也囊括了真实的使用案例,能够让读者在学习 Kubeflow 知识的同时全面了解机器学习的相关知识,是入门和深入学习Kubeflow以及机器学习的良好指南。
目錄
序言1前言3第1章 Kubeflow及其适用对象131.1 模型开发生命周期131.2 Kubeflow 适合什么场景141.3 为什么需要容器化141.4 为什么需要 Kubernetes151.5 Kubeflow的设计和核心组件151.6 Kubeflow的替代方案191.7 案例研究211.8 总结22第2章 你好,Kubeflow242.1 搭建Kubeflow242.2 训练和部署模型302.3 超越本地部署342.4 总结34第3章 Kubeflow设计:超越基础353.1 中央仪表盘363.2 支持组件433.3 总结50第4章 Kubeflow Pipeline514.1 Pipeline入门514.2 Kubeflow Pipeline组件介绍604.3 Pipeline高级主题684.4 总结72第5章 数据准备和特征准备735.1 选择正确的工具745.2 本地数据准备和特征准备745.3 分布式工具785.4 将其整合到一个Pipeline中925.5 将整个notebook作为数据准备Pipeline阶段使用945.6 总结95第6章 制品和元数据存储966.1 Kubeflow ML Metadata976.2 基于Kubeflow的MLflow元数据工具1026.3 总结110第7章 训练机器学习模型1117.1 用TensorFlow构建推荐器1117.2 部署TensorFlow训练作业1177.3 分布式训练1207.4 使用scikit-learn训练模型1257.5 总结132第8章 模型推断1338.1 模型服务1338.2 模型监控1368.3 模型更新1378.4 推理要求概述1388.5 Kubeflow中的模型推理1388.6 TensorFlow Serving1398.7 Seldon Core1438.8 KFServing1588.9 总结174第9章 多工具使用案例1759.1 CT扫描去噪示例1759.2 共享Pipeline1869.3 总结186第10章 超参调优和自动化机器学习18710.1 AutoML概述18710.2 使用Kubeflow Katib进行超参调优18810.3 Katib概念18910.4 安装Katib19110.5 运行个Katib实验19210.6 调优分布式训练作业20010.7 神经网络架构搜索20110.8 Katib的优势20410.9 总结205附录A Argo执行器配置和权衡207附录B 特定于云的工具和配置208附录C 在应用程序中使用模型服务210
內容試閱
本书的读者对象是构建机器学习系统或模型,并希望将之应用到生产中的数据工程师和数据科学家。如果你曾经训练过优秀的模型,想要知道如何将模型部署到生产中或在将模型部署到生产后如何保持更新,那么本书就是为你准备的。我们希望本书能给你提供工具来替换Untitled_5.ipynb并在生产环境中可靠地工作。本书不打算从头开始介绍机器学习。如果你刚开始机器学习之旅,可以参考下面列出的资源。学习资源我们的目标是教你如何以可重复的方式进行机器学习,以及如何自动训练和部署模型。这里的一个重要问题是,该目标包括广泛的主题,并且你可能不完全熟悉所有的主题。由于无法深入研究每一个主题,我们为你提供了一个简短的清单,列出了部分我们喜欢的入门资料。Python for Data Analysis, 2nd Edition, by Wes McKinney (O’Reilly)Data Science from Scratch, 2nd Edition, by Joel Grus (O’Reilly)Introduction to Machine Learning with Python by Andreas C. Müller and Sarah Guido (O’Reilly)Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow, 2nd Edition, by Aurélien Géron (O’Reilly)Kubernetes: Up and Running by Brendan Burns et al. (O’Reilly)Learning Spark by Holden Karau et al. (O’Reilly)Feature Engineering for Machine Learning by Alice Zheng and Amanda Casari (O’Reilly)Building Machine Learning Pipelines by Hannes Hapke and Catherine Nelson (O’Reilly)Apache Mahout: Beyond MapReduce by Dmitriy Lyubimov and Andrew Palumbo (CreateSpace)R Cookbook, 2nd Edition, by J. D. Long and Paul Teetor (O’Reilly)Serving Machine Learning Models by Boris Lublinsky (O’Reilly)“Continuous Delivery for Machine Learning” (https://oreil.ly/y59_n) by Danilo Sato et al.Interpretable Machine Learning (https://oreil.ly/hBiw1) by Christoph Molnar (self-published)“A Gentle Introduction to Concept Drift in Machine Learning” (https://oreil.ly/KnJL0) by Jason Brownlee“Model Drift and Ensuring a Healthy Machine Learning Lifecycle” (https://oreil.ly/q9o6P) by A. Besir Kurtulmus“The Rise of the Model Servers” (https://oreil.ly/zvIyU) by Alex Vikati“An Overview of Model Explainability in Modern Machine Learning” (https://oreil.ly/lo36s) by Rui AguiarMachine Learning with Python Cookbook by Chris Albon (O’Reilly)“Machine Learning Flashcards” (https://machinelearningflashcards.com) by Chris Albon学习Kubeflow绕不开容器和Kubernetes,容器和Kubernetes是一个广泛的、快速发展的实践领域。如果你想加深对它们的了解,我们推荐阅读以下书籍:Cloud Native Infrastructure by Justin Garrison and Kris Nova (O’Reilly)Kubernetes: Up and Running by Brendan Burns et al. (O’Reilly)从业人员的责任本书可帮助你将机器学习模型投入生产,并用于解决实际问题。采用机器学习解决现实世界的问题固然很好,但你需要考虑其可能造成的影响。首先,要确保模型足够准确,在Kubeflow中有很好的工具来实现这一点,详见2.2节。即使是好的工具也不能让你免于所有的错误—例如,在同一数据集上进行超参调优,并报告终的交叉验证结果。即使是具有显著预测能力的模型也会产生意外的影响和偏见,其在常规的训练评估阶段可能并不会表现出来。无意的偏见可能很难发现,但这里有许多相关的反面案例(例如,基于Amazon机器学习的招聘引擎的结果有强烈的偏见,该结果导致只雇用男性(https://oreil.ly/VekPG)),这向我们展示了其潜在的深刻影响。未在早期解决这些问题可能会导致你前期的整个工作付之东流,IBM 停止使用面部识别程序(https://oreil.ly/WKUXl)的决定也证明了这一点,在执法部门的面部识别程序中存在明显的种族偏见之后,整个行业也出现了类似的停顿。即使是看似不偏不倚的数据,如原始购买记录,也可能会出现强烈的偏见,从而导致不正确的建议,甚至更糟。数据集是公开的、广泛可用的,但这并不意味着它是无偏见的。众所周知的词嵌入(https://oreil.ly/1dmOV)已经被证明有许多类型的偏见,包括性别歧视和反移民等。当查看一个新的数据集时,寻找数据中存在偏见的例子并试图尽可能地减少它们是至关重要的。对于流行的公共数据集,研究中经常会讨论相关的各种技术,你可以用这些技术来作为指导。虽然本书中没有解决偏见的工具,但我们鼓励你对系统中潜在的偏见进行批判性思考,并在投入生产之前探索解决方案。如果你不知道从哪里开始,可以查看Katharine Jarmul出色的演讲(https://oreil.ly/fiVYL)。IBM在其AI Fairness 360开源工具包(http://aif360.mybluemix.net)中收集了一系列工具和例子,也可以为探索提供参考。减少模型中的偏见的关键步骤是拥有一个多元化的团队,以求尽早发现潜在的问题。正如Jeff Dean(https://oreil.ly/PJNsF)所说:“人工智能充满了希望,并具有革新现代社会众多领域的潜力。为了释放其真正的潜力,我们的领域需要欢迎所有人。从今天的情况来看,肯定还不是这样。我们的领域有一个问题,那就是缺乏包容性。”需要注意的是,消除偏见或验证结果的准确度并不是一劳永逸的,模型的性能会随着时间的推移而降低,偏见也会被引入—即使你没有修改任何事物。排版约定本书中使用以下排版约定:斜体(Italic) 表示新的术语、URL、电子邮件地址、文件名和文件扩展名。等宽字体(Constant width) 用于程序清单,以及段落中的程序元素,例如变量名、函数名、数据库、 数据类型、环境变量、语句以及关键字。等宽粗体(Constant width bold) 表示应由用户直接输入的命令或其他文本。等宽斜体(Constant width italic) 表示应由用户提供的值或由上下文确定的值替换的文本。该图示表示提示或建议。该图示表示一般性说明。 该图示表示警告或注意。示例代码可以从https://oreil.ly/Kubeflow_for_ML下载补充材料(示例代码、练习、勘误等)。你可能还会发现在其他许可下有用的示例代码。Kubeflow项目有一个示例仓库(https://oreil.ly/yslNT),在写本书时,它采用Apache 2许可。Canonical还有MicroK8s用户可能特别感兴趣的一系列资源(https://oreil.ly/TOt_E)。这里的代码是为了帮助你更好地理解本书的内容。通常,可以在程序或文档中使用本书中的代码,而不需要联系O’Reilly获得许可,除非需要大段地复制代码。例如,使用本书中所提供的几个代码片段来编写一个程序不需要得到我们的许可,但销售或发布O’Reilly的示例代码则需要获得许可。引用本书的示例代码来回答问题也不需要许可,将本书中的很大一部分示例代码放到自己的产品文档中则需要获得许可。非常欢迎读者使用本书中的代码,希望(但不强制)注明出处。注明出处的形式包含书名、作者、出版社和ISBN,例如:Kubeflow for Machine Learning,作者Holden Karau, Trevor Grant, Boris Lublinsky, Richard Liu和Ilan Filonenko,由O’Reilly出版,书号978-1-492-05012-4。如果读者觉得对示例代码的使用超出了上面所给出的许可范围,欢迎通过permission@oreilly.com联系我们。O’Reilly在线学习平台(O’Reilly Online Learning)40多年来,O’Reilly Media致力于提供技术和商业培训、知识和卓越见解,来帮助众多公司取得成功。我们拥有独一无二的专家和革新者组成的庞大网络,他们通过图书、文章、会议和我们的在线学习平台分享他们的知识和经验。O’Reilly的在线学习平台允许你按需访问现场培训课程、深入的学习路径、交互式编程环境,以及O’Reilly和200多家其他出版商提供的大量文本和视频资源。有关的更多信息,请访问http://oreilly.com。如何联系作者如有反馈,请发邮件至intro-to-ml-kubeflow@googlegroups.com。关于 Kubeflow 相关的任何交流,请在线关注我们。TrevorTwitter (https://twitter.com/rawkintrevo)Blog (https://rawkintrevo.org)GitHub (https://github.com/rawkintrevo)Myspace (https://myspace.com/rawkintrevo)HoldenTwitter (http://twitter.com/holdenkarau)YouTube (https://www.youtube.com/user/holdenkarau)Twitch (https://www.twitch.tv/holdenkarau)LinkedIn (https://www.linkedin.com/in/holdenkarau)Blog (http://blog.holdenkarau.com)GitHub (https://github.com/holdenk)Facebook (https://www.facebook.com/hkarau)BorisLinkedIn (https://www.linkedin.com/in/boris-lublinsky-b6a4a/)GitHub (https://github.com/blublinsky)RichardGitHub (https://github.com/richardsliu)IlanLinkedIn (https://www.linkedin.com/in/ifilonenko)GitHub (https://github.com/ifilonenko)如何联系我们对于本书,如果有任何意见或疑问,请按照以下地址联系本书出版商。美国:O’Reilly Media,Inc.1005 Gravenstein Highway NorthSebastopol,CA 95472中国:北京市西城区西直门南大街2号成铭大厦C座807室(100035)奥莱利技术咨询(北京)有限公司要询问技术问题或对本书提出建议,请发送电子邮件至bookquestions@oreilly.com。本书配套网站https://oreil.ly/Kubeflow_for_Machine_Learning上列出了勘误表、示例以及其他信息。关于书籍、课程、会议和新闻的更多信息,请访问我们的网站http://oreilly.com。我们在Facebook上的地址:http://facebook.com/oreilly我们在Twitter上的地址:http://twitter.com/oreillymedia我们在YouTube上的地址:http://

 

 

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