使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分

原文

Apache Spark的入门

如果你在Data World工作,那么你很有可能知道Apache Spark是什么。如果你不知道,那么也还好!我会告诉你它是什么。

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》 Apache Spark TM

由其创建者定义的Spark,是用于大规模数据处理的快速通用的引擎。

快速部分意味着它比之前使用大数据(如经典MapReduce)的方法更快。快的秘诀在于Spark运行在内存(RAM)上,这使得处理速度比在磁盘上快得多。

通用部分意味着它可以用于多种用途,如运行分布式SQL,创建数据流水线,将数据摄入数据库,运行机器学习算法,处理图形,数据流等等。

RDD

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》 来自PySpark-Jeffrey Thompson的图片

Apache Spark的主要抽象和开始是弹性分布式数据集(Resilient Distributed Dataset,RDD)。

RDD是可以并行操作的容错(fault-tolerant)元素集合。您可以创建它们,以跟驱动程序中的现有数据集并行,或者在外部存储系统(如共享文件系统,HDFS,HBase或提供Hadoop InputFormat的任何数据源)中引用数据集。

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》

了解Spark的非常重要的一点是,所有的转换(transformations) (我们将尽快定义它)都是懒惰的,他们不会马上计算结果。相反,他们只记住应用于某些基础数据集(例如文件)的转换(transformations)。转换仅在动作(action)需要将结果返回给驱动程序时计算。

默认情况下,每次对其执行操作时,每个转换后的RDD都可能会重新计算。但是,您也可以使用持久化(或缓存)方法将RDD 保留(persist)在内存中,在这种情况下,Spark将保留群集中的元素,以便在下次查询时快速访问。还支持在磁盘上保存RDD,或在多个节点上复制RDD。

如果您想更多地了解Spark中RDD的转换和操作,请查看官方文档:

RDD编程指南 – Spark 2.3.0文档
Spark 2.3.0编程指南,Java,Scala和Python

数据帧(Dataframe)

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》 来自PySpark-Jeffrey Thompson的图片

自从Spark 2.0.0开始,DataFrame是一个数据集(Dataset),被组织到命名列(named columns)中。它在概念上等同于关系数据库中的表或R / Python中的数据框(data frame),但在其内部具有更丰富的优化。

我们不会在这里讨论数据集(Datasets),但是它们被定义为可以从JVM对象构建的数据的分布式集合,然后使用功能转换(functional transformations)进行操作。它们仅在Scala和Java中可用(因为它们是有类型(typed)的)。

DataFrame可以从各种来源构建而成,例如:结构化数据文件,Hive中的表,外部数据库或现有的RDD。

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》 https://aspgems.com/blog/big-data/migrando-de-pandas-spark-dataframes

简而言之,Dataframes API是Spark创建者在框架中轻松处理数据的方式。它们与Pandas Dataframes或R Dataframes非常相似,但有几个优点。首先当然是它们可以分布在一个集群中,因此它们可以处理大量的数据,第二个是它被优化了。

这是社区采取的非常重要的一步。到2014年,Spark与Scala或Java一起使用要快得多,并且由于性能的原因,整个Spark世界变成了Scala(是一种令人敬畏的语言)。但对于DF API,这已不再是问题,现在您可以在R,Python,Scala或Java中使用它,获得相同的性能。

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》

催化剂(Catalyst)负责这种优化。你可以把它看作是一个向导,他会接受你的查询(哦,是的,你可以在Spark中运行类似SQL的查询,在DF中运行它们,并且它们也将被并行化)和你的动作(actions),并创建一个优化的计划用于分发计算(distributing the computation)。

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》

这个过程并不那么简单,但作为程序员的你甚至都不会注意到它。现在,它一直在帮助你。

深度学习和Apache Spark

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》 https://becominghuman.ai/building-an-image-classifier-using-deep-learning-in-python-totally-from-a-beginners-perspective-be8dbaf22dd8

如果您想深入了解深度学习,请继续阅读以下文章:

深度学习的“怪异”介绍
有关Deep Learning的精彩介绍,课程和博客文章。但这是一种不同的介绍。

我的深度学习之旅
在这篇文章中,我将分享我如何研究深度学习并用它来解决数据科学问题。这是…

你为什么想要在Apache Spark上进行深度学习?

这是我在开始研究这个问题之前自问的问题。答案分为两部分:

  1. Apache Spark是一个以简单和声明的方式在集群中分发计算的惊人框架。正在成为各行各业的标准,因此将深度学习的惊人进步加入其中将是一件好事。
  2. 有些深度学习的部分计算量很大,很重!分发这些进程可能是解决其他问题的解决方案,Apache Spark是我可以想到分发它们的最简单方法。

有几种方法可以用Apache Spark进行深度学习,我之前曾经讨论过,我在这里再次列出它们(并非详尽无遗):

1。 Elephas :Keras&PySpark的分布式DL

maxpumperla/elephas
elephas – 使用Keras&Spark做分布式深度学习

2。雅虎公司 :TensorFlowOnSpark

yahoo/TensorFlowOnSpark
将TensorFlow程序引入Apache Spark集群

3。CERN 分布式Keras(Keras + Spark)

cerndb/dist-keras
dist-keras – 分布式深度学习,关注分布式训练,使用Keras和Apache Spark。

4。Qubole (Keras教程 + Spark)

在Apache Spark上使用Keras进行分布式深度学习| Qubole
已经证明深度学习能够在不同的领域中产生高效的机器学习模型。一些…

5。英特尔公司 :BigDL(Apache Spark的分布式深度学习库)

intel-analytics/BigDL
BigDL:面向Apache Spark的分布式深度学习库

深度学习流水线

《使用Apache Spark做深度学习 - 第1部分》 Databricks

但是我将关注这些文章的是Deep Learning Pipelines。

databricks/spark-deep-learning
spark-deep-learning – Apache Sparkgithub.com的深度学习流水线

深度学习流水线是由Databricks创建的开放源代码库,它提供了高级API以便使用Apache Spark在Python中进行可伸缩深度学习。

这是一项非常棒的工作,不久应该就会合并到官方API,所以值得一看。

与我之前列出的相比,这个库的一些优点是:

  • 本着Spark和Spark MLlib的精神,它提供了易于使用的API,可以只用几行代码就可以进行深入学习。
  • 它侧重于易用性和集成性,而不牺牲性能。
  • 它由Apache Spark(也是主要贡献者)的创建者构建,因此它更有可能被合并为官方API。
  • 它是用Python编写的,因此它将与所有着名的库集成在一起,现在它使用TensorFlow和Keras这两个主要的库来执行DL。

在下一篇文章中,我将全面关注DL流水线库以及如何从头开始使用它。您将看到的一件事情就是在简单的Pipeline上进行Transfer Learning,如何使用预先训练好的模型来处理“少量”数据,并能够预测事情,以及如何将你创建的学习模型可用于SQL来服务你所在的公司等等。

此外,我还将创建一个环境,在Deep Cognition Platform中使用此库在笔记本上工作,以便测试所有内容。如果您没有一个账号可以开始使用,请继续创建一个免费帐户:

DeepCognition – 今天成为一家由AI支持的组织
设计,训练和部署无需编码的深度学习模型。深度学习工作室简化和加速…

哦!!顺便说一句,如果你现在想更多关于Python的数据科学流水线的信息,请查看马修梅奥的这些精彩文章:

使用Scikit学习流水线管理机器学习工作流程第1部分:温和的介绍
您是否熟悉Scikit-learn Pipelines?他们是一个非常简单但非常有用的工具来管理机器…

使用Scikit学习流水线管理机器学习工作流程第2部分:集成网格搜索
在我们上一篇文章中,我们将Scikit-learn pipeline作为一种简化机器学习工作流程的方法。

使用Scikit学习流水线管理机器学习工作流程第3部分:多个模型,流水线…
首先,我知道我答应我们会在最后一篇文章中通过玩具数据集,但出于比较的目的,我们将…

关于Spark上的流水线简要介绍一下:

ML Pipelines – Spark 2.3.0文档
Estimator抽象了学习算法的概念或任何适应或训练数据的算法。技术上…

再见 :)

    原文作者:公子小水
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/6695cdcd3acd
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