Google人工智能平台如何赋能开发者?

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Google 的 AI 平台战略可以概括为:从底层基础设施到上层应用,打造一个完整、强大且易于使用的 AI 生态系统。

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(图片来源网络,侵删)

这个生态系统主要由以下几个核心部分构成:


基础设施层:Google Cloud (GCP)

这是所有 AI 应用的基石,Google 将其强大的全球数据中心和计算能力通过 Google Cloud Platform 提供给企业和开发者。

  • 核心优势: Google 拥有全球最大的私有网络之一,其 TPU (Tensor Processing Unit) 是专为机器学习和深度学习设计的硬件芯片,在训练和推理大规模模型时,性能和成本效益都优于传统的 GPU。
  • 相关产品:
    • Compute Engine: 虚拟机服务,可以灵活配置 CPU/GPU/TPU 资源。
    • Kubernetes Engine (GKE): 容器编排服务,是部署和管理 AI 应用的标准。
    • Vertex AI: 这是一个统一的机器学习平台,我们将在下一部分重点介绍。

机器学习平台层:Vertex AI

这是 Google AI 平台的核心和灵魂,Vertex AI 的目标是简化机器学习生命周期(从数据准备、模型训练、部署到监控)的每一个步骤,让开发者能更专注于业务逻辑。

你可以把它想象成一个“AI 工厂的中央控制台”。

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Vertex AI 的主要功能模块:

a. 模型训练与实验

  • AutoML (自动化机器学习): 对于没有深厚机器学习背景的开发者,AutoML 提供了“无代码”或“低代码”的解决方案,你可以直接上传数据,选择任务类型(如图像分类、自然语言处理、表格数据预测等),AutoML 会自动为你找到最佳模型。
  • Custom Training (自定义训练): 对于专家级开发者,Vertex AI 提供了强大的工具来训练自己的 TensorFlow 模型,并可以无缝集成到平台中,支持大规模分布式训练。

b. 模型注册与版本管理

  • Model Registry: 一个集中的仓库,用于存储、管理和版本化你训练好的所有模型,这就像代码的 Git 仓库,便于团队协作和模型追踪。

c. 模型部署与监控

  • Endpoints (端点): 这是将你的模型部署为在线 API 的地方,你可以轻松地为模型配置不同实例类型(CPU, GPU, TPU)、自动扩展策略和流量分配。
  • MLOps 工具集: Vertex AI 提供了完整的 MLOps (机器学习运维) 工具,用于监控模型的性能、数据漂移和预测质量,确保模型在生产环境中的稳定性和可靠性。

d. 数据标注与增强

  • Data Labeling Service: 提供一个界面,让人类标注员可以为你的训练数据打上标签,并利用 AI 辅助标注以提高效率。
  • Data Labeling API: 可以将标注任务集成到你的工作流中。

预训练模型与 API 层:Google AI Platform Pre-trained

对于许多应用场景,从零开始训练模型成本高、周期长,Google 提供了一系列高质量的预训练模型,通过简单的 API 调用即可使用。

  • Vertex AI Model Garden: 一个模型市场,汇集了 Google 内部训练的顶尖模型(如 PaLM 2, Imagen, Codey)以及来自 Hugging Face 等合作伙伴的开源模型,你可以一键将这些模型部署到 Vertex AI 的端点上。
  • Cloud Vision API: 图像识别,可以检测物体、人脸、文字、Logo 等。
  • Cloud Natural Language API: 自然语言处理,可以进行情感分析、实体识别、语法分析等。
  • Cloud Speech-to-Text API: 语音识别,将语音实时或批量转换为文本。
  • Cloud Text-to-Speech API: 文本转语音,提供多种逼真的语音和语言选择。
  • Translation API: 翻译服务,支持上百种语言。

开发者工具与框架层

这是 Google AI 平台的“武器库”,为开发者提供最底层的构建工具。

  • TensorFlow: 这是 Google 开源的、全球最流行的端到端开源机器学习框架,从研究原型到生产部署,TensorFlow 提供了完整的解决方案,它与 Vertex AI 无缝集成,是专家开发者的首选。
  • Keras: 一个高级神经网络 API,以其简洁和易用性著称,现在已成为 TensorFlow 的官方高级 API。
  • JAX: 一个相对较新的高性能数值计算库,特别适合进行前沿的机器学习研究,因其强大的自动微分和 JIT 编译能力而备受青睐。

面向消费者的 AI 产品 (Bard / Gemini)

这些产品不仅是 Google AI 技术的展示窗口,也为平台带来了宝贵的真实世界数据和反馈,形成了一个技术飞轮。

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  • Bard / Gemini: Google 对话式 AI 大语言模型,对标 ChatGPT,它整合了 Google 的搜索、图像、代码等能力,是 Google AI 技术的集大成者,其背后的技术(如 PaLM 2 模型)也会通过 Vertex AI 向企业和开发者开放。

Google AI 平台的优势与特点

  1. 端到端集成: 从数据、训练、部署到监控,Vertex AI 提供了统一且无缝的平台体验,避免了在不同工具间切换的麻烦。
  2. AutoML 与专家模式的平衡: 既能满足非专业人士的快速上手需求,也能为专家提供足够的灵活性和控制力。
  3. 强大的基础设施与 TPU: Google 的底层基础设施是业界顶尖的,特别是 TPU 为大规模模型训练提供了独特的性能优势。
  4. 模型即服务: 通过预训练模型 API,开发者可以轻松地将最先进的 AI 能力集成到自己的应用中,而无需关心模型细节。
  5. 强大的研究驱动: Google DeepMind、Brain 等顶尖研究机构持续产出世界级的 AI 研究成果,这些成果会迅速转化为平台上的新功能和新模型。

如何选择?

  • 如果你是初学者或业务开发者,想快速为应用添加 AI 功能:Cloud Pre-trained APIsVertex AI 的 AutoML 开始。
  • 如果你是数据科学家或机器学习工程师,需要训练和部署自定义模型: Vertex AI 是你的主战场,结合 TensorFlow 使用。
  • 如果你需要构建一个大规模、生产级的 AI 系统: Vertex AI 提供的 MLOps 工具和基础设施是理想的选择。

Google 已经构建了一个强大、全面且易于上手的 AI 平台生态系统,无论你是个人开发者、创业公司还是大型企业,都能在这里找到适合你的 AI 解决方案。

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