Addestramento dei modelli di ML Cos’è l’addestramento dei modelli di ML?
L'addestramento dei modelli di machine learning (ML) è il processo con cui si insegna a un algoritmo di machine learning a rilevare gli schemi e a prevedere i risultati attraverso l'esposizione a dati etichettati. Questa strategia parte da parametri casuali che vengono modificati ripetutamente per ridurre al minimo la discrepanza tra le previsioni e le etichette dei dati di addestramento.
Indice
Cosa comporta l'addestramento dei modelli di ML?
La modifica viene realizzata tramite tecniche di ottimizzazione come la discesa del gradiente, con l’obiettivo di determinare i parametri più adatti ai dati di addestramento e generalizzare su quelli nuovi. L'addestramento dei modelli comprende la ripartizione in set di dati di addestramento e set di dati di convalida, la messa a punto degli iperparametri e la valutazione iterativa delle prestazioni del modello. Dopo l'addestramento, il modello viene preparato per prevedere nuovi dati non addestrati.
Come funziona l'addestramento dei modelli di ML
Un algoritmo di machine learning viene istruito per rilevare schemi e generare previsioni a partire dai dati etichettati tramite l'addestramento dei modelli di machine learning (ML). Perché è importante
- Scalabilità ed efficienza: analisi e automazione dei dati su vasta scala, consentendo alle organizzazioni di analizzarne volumi enormi e prendere decisioni ponderate.
- Prototipazione rapida: progettazione e collaudi veloci dei prototipi per valutare più algoritmi e tecniche prima della distribuzione.
Vantaggi dell'addestramento dei modelli di ML
- Efficienza economica: automazione delle operazioni, riduzione del lavoro manuale e miglioramento del processo decisionale grazie a modelli ottimali (nonostante i costi elevati delle attività di creazione e addestramento).
- Risparmi per il business: vantaggio competitivo e risparmi sui costi grazie alla semplificazione dei processi, al miglioramento della customer experience e all'allocazione ottimizzata delle risorse.
- Supporto agli istituti di ricerca: possibilità di esaminare informazioni complesse, portare alla luce nuove informazioni e accelerare le scoperte scientifiche nel settore sanitario, nella climatologia e nella genetica, favorendo la nascita di nuove invenzioni.
Problematiche dell'addestramento dei modelli di ML
- Costo di runtime: i complessi modelli di ML e gli enormi set di dati richiedono un'intensa attività di distribuzione e manutenzione, che obbliga le organizzazioni a investire in apparecchiature e risorse.
- Costi iniziali: la raccolta dati, la pre-elaborazione, l'ingegnerizzazione delle funzionalità e lo sviluppo dei modelli possono comportare costi elevati per le startup e le piccole realtà con risorse limitate.
L'addestramento dei modelli di ML può aiutare le aziende a implementare informazioni data-driven, migliorare il processo decisionale e innovare in tutti i settori.
Fasi dell'addestramento dei modelli di ML
L'addestramento di un modello di ML prevede diverse fasi.
- Definizione del problema e determinazione dei criteri di successo: in questa fase è necessario definire chiaramente il problema e stabilire criteri di successo quali precisione, accuratezza o richiamo.
- Raccolta, pulizia e preparazione dei dati di addestramento: questa fase consiste nel raccogliere le origini dati pertinenti, affinarle per ridurre interferenze e incongruenze e pre-elaborarle per l'addestramento.
- Scelta e impiego dei migliori modelli e algoritmi di machine learning: al momento della scelta e dell'implementazione di modelli e algoritmi di machine learning, è necessario valutare il tipo di problema, le proprietà dei dati e i risultati che si intendono ottenere.
- Addestramento e valutazione dei modelli di ML: in questa fase viene utilizzata la convalida incrociata per valutare le prestazioni e la generalizzazione sui dati non osservati dei modelli selezionati sui dati preparati.
- Miglioramento delle prestazioni del modello di ML: questa fase comporta la correzione degli iperparametri, la selezione delle funzionalità e altri metodi di ottimizzazione per migliorare le prestazioni del modello e soddisfare i criteri di successo.
Questi processi consentono ai professionisti di creare modelli di ML efficaci in grado di risolvere i problemi e fornire informazioni o previsioni significative.
Applicazioni dell'addestramento dei modelli di ML
- Settore sanitario e ricerca medica: i modelli di ML migliorano gli esiti per i pazienti e la somministrazione delle cure, consentendo diagnosi, pianificazione di terapie personalizzate, sviluppo di farmaci e analisi di dati sanitari su vasta scala.
- Finanza e analisi degli investimenti: gli algoritmi di ML aiutano le organizzazioni finanziarie a compiere scelte data-driven e a ridurre i rischi attraverso analisi predittive, ottimizzazione del portafoglio, trading algoritmico, valutazione del credito, rilevamento delle truffe e gestione dei rischi.
- Miglioramento della customer experience: l'addestramento dei modelli di ML consente di migliorare la customer experience analizzando il comportamento, le preferenze e il sentiment dei clienti per personalizzare le raccomandazioni, sviluppare campagne di marketing mirate e fornire un supporto personalizzato, accrescendo la soddisfazione e la fidelizzazione dei clienti.
- Miglioramento delle operazioni di produzione e supply chain: i modelli di ML consentono di ottimizzare i processi di produzione, ridurre il downtime e migliorare l'efficienza della supply chain nella manutenzione predittiva, nella previsione della domanda, nell'ottimizzazione dell'inventario, nella gestione della supply chain e nel quality control.
- Rilevamento delle truffe e la cybersicurezza: gli algoritmi di ML individuano le anomalie e utilizzano il riconoscimento degli schemi e l'analisi del comportamento per evitare gli attacchi informatici, rilevare le truffe e mettere in sicurezza i dati sensibili, proteggendo le aziende e le persone da perdite finanziarie e violazioni della privacy.
L'addestramento dei modelli di ML rivoluziona numerosi settori grazie alla scoperta di informazioni, all'automazione delle attività e alla promozione dell'innovazione, migliorando il processo decisionale, l'efficienza e la competitività.
Addestramento dei modelli di ML con HPE
HPE semplifica l'addestramento dei modelli di ML tramite numerosi componenti.
- HPE Machine Learning Development Environment Software (MLDES): questa piattaforma migliora il time to value dei carichi di lavoro di AI/ML, consentendo agli esperti di effettuare l'addestramento distribuito rapido senza la necessità di modificare il codice. L'addestramento dei modelli distribuito è più efficiente perché semplifica il networking delle macchine, il caricamento dei dati e la gestione della fault tolerance.
- HPE Ezmeral Data Fabric: questo software rende maggiormente accessibili all'AI enormi volumi di dati negli ambienti di cloud ibrido e multi-cloud, per accesso, analisi e controllo. Per i carichi di lavoro AI sono essenziali pipeline di dati con accesso self-service e dati federati affidabili provenienti da origini eterogenee.
- HPE Machine Learning Development System (MLDS): comprende HPE Machine Learning Development Environment, Docker, HPE Cluster Manager, e Red Hat Enterprise Linux. Scala l'addestramento dei modelli di AI dall'idea al risultato con poche modifiche al codice o all'infrastruttura.
L'ecosistema di HPE supporta lo sviluppo e la distribuzione dei modelli di machine learning su vasta scala, offrendo tool e infrastrutture per ridurre la complessità e i costi operativi.