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AI 實戰 30 天:Azure Foundry 與 Vertex AI 全面探索系列 第 29

Day29:AI 系統營運與自動化 — MLOps in Production

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在 AI 服務正式上線後,挑戰才真正開始。
模型的效能、成本、延遲、資料偏移(Data Drift)與持續學習(Continuous Learning)都會影響產品品質。

今天我們將聚焦於「AI 系統的營運自動化(MLOps)」——
讓模型不只是能「部署」,而是能「長期穩定運行」。


🎯 今日目標

  1. 理解 MLOps 在生產環境中的角色
  2. 建立模型版本控管與部署流程
  3. 監控模型效能與使用情境(Model Monitoring)
  4. 自動化模型更新與再訓練(Retraining Pipeline)

🧠 為什麼要做 MLOps?

在傳統軟體開發中,我們有 DevOps:

Code → Build → Test → Deploy → Monitor → Feedback

在 AI 專案中,我們需要的是 MLOps:

Data → Train → Validate → Deploy → Monitor → Retrain

因為 AI 模型的品質取決於「資料 + 模型 + 推論環境」,
沒有持續監控與調整,模型的效能會逐漸下降。


🧩 MLOps 的核心架構

模組 功能 工具 / 服務
資料管線(Data Pipeline) 收集、清理與特徵轉換 Azure Data Factory / Vertex Pipelines / Airflow
訓練管線(Training Pipeline) 自動化訓練與驗證 Azure ML / Vertex AI Pipelines
部署管線(Deployment Pipeline) 部署新模型版本 Azure ML Endpoint / Vertex AI Endpoints / GitHub Actions
監控(Monitoring) 效能、延遲、資料漂移 Azure Monitor / Vertex Model Monitoring / Prometheus
再訓練(Retraining Loop) 根據資料自動重訓模型 MLflow / Kubeflow / Vertex Pipelines

🧱 Azure 與 Vertex AI 的實踐方式

🔹 Azure AI Foundry

  • 使用 Azure ML Studio + Pipelines 自動化訓練
  • 模型版本控制由 Model Registry 負責
  • 可透過 Azure DevOps 或 GitHub Actions 觸發部署
  • 監控整合 Application InsightsAzure Monitor

🔹 Vertex AI

  • Vertex Pipelines 用於構建端到端工作流
  • Model Registry 管理模型版本與部署狀態
  • Continuous Evaluation 監控模型表現
  • 可使用 Vertex Model Monitoring 檢測資料偏移與異常行為

⚙️ 實作範例:自動重訓與部署流程

A[新資料進入 Storage] --> B[觸發 Pipeline]
B --> C[資料清理與特徵工程]
C --> D[重新訓練模型]
D --> E[驗證與評估]
E --> F{效能改善?}
F -->|Yes| G[自動部署新模型版本]
F -->|No| H[維持現有版本]
G --> I[更新 Model Registry]
H --> I
I --> J[通知開發團隊 / 記錄事件]

這樣的循環可以確保模型能「隨著資料演進」而成長。

實戰技巧:讓 MLOps 更有效率

以 Git 為核心的版本控管:
模型、程式碼、Pipeline YAML 全都進版本控制。

自動化報表生成:
每次訓練完成後自動輸出模型效能報告。

灰度發布(Canary Deployment):
新模型先在少量流量上測試再全面替換。

Alert 通知與自動回滾:
效能下降時自動切回上一版本。

以成本為考量的排程重訓:
避免不必要的重訓浪費 GPU 成本。

小結

MLOps 的目標是讓 AI 模型:

  • 持續學習
  • 自動部署
  • 即時監控
  • 穩定成長

這不只是技術挑戰,更是產品成熟度的象徵。
能成功導入 MLOps 的團隊,往往代表 AI 已經從「概念驗證(POC)」邁入「商業化運作」。


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