タグ: Google Cloud Machine Learning

  • 【Google認定MLエンジニア】Google CloudにおけるAutoML時系列予測モデル:設計と運用ガイド

    【Google認定MLエンジニア】Google CloudにおけるAutoML時系列予測モデル:設計と運用ガイド

    1. 概要

    AutoMLを活用した時系列予測モデル(forecasting models)は、ビジネス課題に対して、売上予測、在庫管理、配送時間予測、株価予測など幅広い用途に活用できます。Google Cloudでは、Vertex AI、BigQuery、Dataflowなど複数のサービスを組み合わせて、高度なMLパイプラインを構築・運用します。

    2. データ準備(Preprocessing)

    ETLプロセスの役割

    • Dataflow を使用して、データの前処理や欠損値処理、特徴量の変換を行います。Dataflowは、ETL(Extract, Transform, Load)プロセスに適したツールです。
    • BigQuery ML は分析には便利ですが、AutoML利用時の前処理には必須ではありません。

    EXAM FOCUS:
    Dataflowでデータ変換を行い、MLモデルに適した形式に整える。

    CAUTION ALERT:
    BigQueryでの分析機能に頼りすぎず、DataflowやVertex AIなど適切なツールを選択。


    3. モデル構築・トレーニング(Model Training)

    パイプラインの自動化

    • Vertex AI Pipelines を使用して、データ前処理、モデル学習、デプロイまでのプロセスを一元管理し、自動化します。これにより、再現性の高いMLワークフローが実現できます。

    EXAM FOCUS:
    Vertex AI Pipelinesでスケーラブルかつ再現性のあるMLパイプラインを構築。

    CAUTION ALERT:
    BigQuery MLやCloud Composerは限定的な用途。パイプライン全体の管理にはVertex AI Pipelinesを選択。


    4. モデル評価・最適化(Model Evaluation and Optimization)

    継続的な評価とチューニング

    • Vertex AI Workbench を活用して、インタラクティブな開発環境でモデルの反復的なチューニングと評価を行います。
    • ハイパーパラメータの調整にはVertex AI Experimentsが有用ですが、初期構築段階では必須ではありません。

    EXAM FOCUS:
    モデルの最適化と評価にはVertex AI Workbenchを活用。

    CAUTION ALERT:
    ハイパーパラメータチューニングに偏らず、全体の構成とパフォーマンス評価を重視。


    5. モデルの監視とデバッグ(Monitoring and Debugging)

    モデルのパフォーマンス監視

    • Vertex AI Model Monitoring を用いて、モデルの精度やパフォーマンスをリアルタイムでトラッキングします。これにより、パフォーマンス劣化やデータドリフトに対応できます。

    デバッグ用ログ取得

    • Cloud Logging を活用して、トレーニングや推論時の詳細なログを収集し、エラーの原因を特定・デバッグします。

    EXAM FOCUS:
    Vertex AI Model Monitoringでモデルパフォーマンスを継続的に追跡。

    CAUTION ALERT:
    Cloud Loggingはデバッグ用途。モデルの構成やパフォーマンス向上には直接寄与しない。


    6. 各シナリオごとの適用例(学習ポイント)

    シナリオ 重要ツール・アプローチ
    在庫管理の時系列予測 Vertex AI Pipelines + Model Monitoring
    株価予測モデルの評価と最適化 Vertex AI Workbench + Model Monitoring
    配送時間予測とデバッグ Vertex AI Pipelines + Cloud Logging
    販売予測とスケーラブルな運用 Dataflow + Vertex AI Pipelines

    まとめ:
    Google CloudにおけるAutoML forecasting modelsでは、Dataflowでの前処理、Vertex AI Pipelinesによるワークフロー自動化、Model Monitoringによる継続的なパフォーマンス追跡、Cloud Loggingでのデバッグ体制がカギです。状況に応じてWorkbenchやExperimentsも補助的に活用しましょう。