Optimisation du modèle IA
L’optimisation du modèle vise à réduire la complexité computationnelle et accélérer les prédictions des modèles d’IA, tout en conservant une performance acceptable.
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Objectif : réduire le temps de réponse et économiser les ressources (CPU, GPU, mémoire).
Techniques principales
Quantification
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Principe : réduire la précision des calculs du modèle (par exemple, passer de 32 bits à 8 bits).
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Avantages :
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Moins de mémoire utilisée → modèles plus légers.
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Calculs plus rapides → accélération des prédictions.
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Usage typique : déploiement sur des appareils avec ressources limitées (smartphones, IoT).
Modèles allégés
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Principe : utiliser des versions optimisées et plus légères du modèle original.
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Outils et formats populaires :
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TensorFlow Lite : pour les mobiles et microcontrôleurs.
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ONNX (Open Neural Network Exchange) : format universel pour exporter des modèles optimisés sur différentes plateformes.
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Avantages :
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Déploiement rapide et efficace en production.
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Moins gourmand en ressources tout en préservant la qualité des prédictions.
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Pourquoi c’est important
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Les modèles IA lourds peuvent ralentir le serveur et augmenter les temps de réponse.
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Optimiser le modèle permet de traiter plus de requêtes simultanément et de réduire les coûts d’infrastructure.
Fonctions :
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Optimisation du modèle IA (exemple)
Exemple de code :
from flask import Flask, jsonify import tensorflow as tf import numpy as np app = Flask(__name__) # Chargement d'un modèle simple (exemple) model = tf.keras.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(16, activation='relu', input_shape=(4,)), tf.keras.layers.Dense(3, activation='softmax') ]) # Compilation du modèle pour l'inférence rapide model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) # Simulation d'entraînement rapide pour l'exemple X_train = np.random.random((10, 4)) y_train = np.random.randint(0, 3, 10) model.fit(X_train, y_train, epochs=1, verbose=0) # Route pour faire une prédiction optimisée @app.route('/predict') def predict(): sample_input = np.random.random((1, 4)) prediction = model.predict(sample_input) return jsonify(prediction.tolist()) if __name__ == "__main__": app.run(debug=True)
Explication du code :
from flask import Flask, jsonify
importe la classe Flask pour créer l’application web et jsonify pour renvoyer des données au format JSON.import tensorflow as tf
importe la bibliothèque TensorFlow pour créer et manipuler le modèle IA.import numpy as np
importe NumPy pour gérer les données sous forme de tableaux (arrays) nécessaires à l’entraînement et aux prédictions.Créer l’application Flask
app = Flask(__name__)
crée une instance de l’application Flask.Créer un modèle IA simple
model = tf.keras.Sequential([...])
crée un modèle séquentiel avec :- Une première couche Dense de 16 neurones avec activation
relu
etinput_shape=(4,)
. - Une deuxième couche Dense de 3 neurones avec activation
softmax
, adaptée pour classification à 3 classes.
Compiler le modèle pour l’optimisation
model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])
configure le modèle pour l’inférence rapide :optimizer='adam'
: algorithme pour optimiser les poids.loss='sparse_categorical_crossentropy'
: fonction de perte adaptée à la classification multi-classes.metrics=['accuracy']
: permet de suivre la précision du modèle.
Simulation d’entraînement rapide
X_train = np.random.random((10, 4))
crée un tableau de 10 échantillons avec 4 caractéristiques aléatoires.y_train = np.random.randint(0, 3, 10)
crée 10 labels aléatoires pour 3 classes.model.fit(X_train, y_train, epochs=1, verbose=0)
entraîne le modèle sur ces données pour 1 époque, sans afficher de détails.Définir la route de prédiction
@app.route('/predict')
crée une route accessible à /predict.sample_input = np.random.random((1, 4))
génère un nouvel exemple aléatoire pour la prédiction.prediction = model.predict(sample_input)
calcule la prédiction du modèle sur cet exemple.return jsonify(prediction.tolist())
renvoie la prédiction au format JSON.Lancer l’application Flask
if __name__ == "__main__":
vérifie que le fichier est exécuté directement et non importé comme module.app.run(debug=True)
démarre le serveur Flask en mode debug, permettant le rechargement automatique du code et l’affichage des erreurs détaillées. - Une première couche Dense de 16 neurones avec activation