Author: Julien Simon

AWS re: Invent 2020 ではAmazon HealthLake をプレビューしました。これは、フルマネージドの HIPAA 対応サービスです。さまざまなサイロやフォーマットで存在するヘルスケア及びライフサイエンスのお客様の健康情報を、構造化され一元化された AWS データレイクに集約します。分析と機械学習 (ML) を使用してそのデータからインサイト抽出を行います。今日、Amazon HealthLake が、 AWS のすべてのお客様にご利用いただけるようになったことをお知らせすることができて大変嬉しく思います。 医療データを迅速かつあらゆるスケールで保存、変換、分析する機能は、健康に関する質の高い意思決定に不可欠です。医師は日々の診療で、最善の対応を特定するために、患者の完全に時系列に沿った病歴を必要とします。緊急時には、医療チームに適切なタイミングで適切な情報を提供することで、患者の転帰を大幅に改善できます。同様に、集団の健康傾向や薬物治験対象者を特定するため、ヘルスケアやライフサイエンスの研究者にはモデルを分析・構築できる、質の高い標準化されたデータが必要です。 従来、ほとんどの医療データは、臨床メモなどの構造化されていないテキストに限定され、IT サイロに保存されてきました。異種混在のアプリケーション、インフラストラクチャおよびデータのフォーマットのせいで、医師が患者のデータにアクセスしインサイトを抽出することが困難な状態でした。その問題を解決するために Amazon HealthLake を構築しました。 今すぐ使ってみたい場合は、Amazon HealthLake の AWS コンソールに今すぐジャンプできます。さらに詳しく知りたい方は、このままお付き合いください。

ここ数年、機械学習 (ML) は、組織の効率性を高め、イノベーションを促進するうえで価値があることが証明されています。ML が成熟すると、当然、主眼は実験から本稼働へと移ります。一貫性のある信頼性の高い方法でモデルの構築、トレーニング、デプロイ、および管理を行うには、ML プロセスを合理化、標準化、および自動化する必要があります。セキュリティ、高可用性、スケーリング、監視、自動化など、長期的な視点から見た IT に関する懸念も重要です。優れた ML モデルは、24 時間 365 日、規模を問わず、ビジネスアプリケーションに迅速かつ正確な予測を提供できるのでなければ、あまりうまく機能しません。 2017 年 11 月、当社では、ML エンジニアとデータサイエンティストが最適なモデルを構築するだけでなく、それらのモデルを効率的に運用できるようにサポートするために、Amazon SageMaker の提供を開始しました。

IT エンジニアは、アプリケーションやインフラストラクチャを構築する自らの能力と配慮に誇りを持っています。しかし、私たちの誰もが、どれほど認めることを嫌がったとしても、100% のアップタイムのようなものは存在しません。ものは、いつしか故障します。そして、その故障が最悪の瞬間に重なることもよくあります。その結果、1 日の終わりや誕生日パーティー、果ては結婚式が台無しになる (ご興味があれば詳しくお話しましょう) ことも多々あります。 静けさを切り裂くポケットベルの音に、当番のエンジニアはサービスを復旧させるため急行します。1 分、1 秒も無駄にできません。たとえば、エンジニアは大量の監視アラートを迅速にフィルタリングし、インシデントの根本原因を特定できなくてはなりません。そんな一刻を争うとき、インシデントの解決に必要な用途別のランブックや手順を探し回って無駄な時間を費やす余裕などありません。午前 3 時、津波のように次から次へと押し寄せる真っ赤なアラートを前に、「どこかに書いておいたはずの」魔法のコマンドを必死に探しているところを想像してみてください。 これは決して心地よいものではありません。

AWS re:Invent 2017 で提供が開始された Amazon SageMaker は、機械学習 (ML) ワークフローを AWS で迅速に構築およびデプロイできるよう、これまでに既に数万人のお客様を支援してきたフルマネージド型サービスです。 お客様が投資に対して最大限 ML を活用できるようにするため、Managed Spot Training、Multi-Model Endpoints、Amazon Elastic Inference、AWS Inferentia など、コスト最適化のためのサービスと機能を追加してきました。実際、お客様は、3 年間の SageMaker の総所有コスト (TCO) が、セルフマネージドの Amazon EC2 や AWS 管理の Amazon EKS などの他のクラウドベースのオプションに比べて 54% 低いという事実を見出しています。 当社は、費用を削減してお客様を幸せにすることを至上の喜びとしているため、次のことを発表できることを嬉しく思います: Amazon SageMaker の CPU および GPU インスタンスの料金の引き下げ Amazon SageMaker のための Savings Plans の提供の開始。 Amazon SageMaker でのインスタンス料金の引き下げ 本日より、Amazon SageMaker […]

本番稼働上の問題の修正は、システム管理者とネットワーク管理者の重要な役割の 1 つです。実際、私はいつも、それがインフラストラクチャエンジニアリングの最も興味深い要素の 1 つであることに気づきます。目の前の問題を必要に応じて深く掘り下げれば、問題解決に (最終的に) 満足できるだけでなく、その過程で通常であれば目にすることのできない多くのことを学べます。 オペレーティングシステムは、まさしくそうした機会を提供します。OS は時間とともにますます複雑化し、管理者はおびただしい数の構成ファイルや設定を習熟せざるを得ません。Infrastructure as Code やオートメーションによりサーバーのプロビジョニングや管理が大幅に向上しましたが、システムの正常な起動を妨げる間違いや故障が発生する余地は、常に存在しています。ハードウェアドライバーがない、ファイルシステムの構成が間違っている、ネットワーク構成が無効である、アクセス許可が不正であるなど、尽きることはありません。さらに悪いことに、管理者は多くの問題によって実質的にシステムから締め出され、ログインや問題の診断、適切な修正の適用を行えなくなります。唯一の選択肢はサーバーに帯域外接続を確立することで、そうすることでユーザーは EC2 インスタンスのコンソールの出力を確認することができます。操作はできません ― でした、これまでは。 本日、 EC2 Serial Console を発表できることをうれしく思います。こちらは、Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) インスタンスへのシリアル接続を確立することで、起動やネットワーク接続の問題をトラブルシューティングする、簡単かつ安全な方法です。 EC2 Serial Console のご紹介 EC2 Serial Console アクセスは、AWS Nitro System をベースとする EC2 インスタンスで利用できます。主要な Linux ディストリビューション (FreeBSD、NetBSD、Microsoft Windows、VMware) のすべてをサポートしています。 実行中のネットワーク設定がなくても、AWS マネジメントコンソールのブラウザベースのシェル、またはマネージドコンソールサーバーへの SSH 接続を使用することで、インスタンスに接続することができます。インスタンスで sshd サーバーを実行する必要はありません。唯一の要件は、root アカウントにパスワードを割り当てていることです。ログインにはこれを使用します。その後、インスタンスのシリアルポートの 1 つに、キーボードとモニターを直接接続しているかのように、コマンドを入力することができます。 さらに、オペレーティングシステムに固有の手順をトリガーすることができます。 Linux […]

今日は、皆さんに Amazon SageMaker Debugger が機械学習モデルのプロファイリングを実行できるようになったことをお知らせしたいと思います。これにより、ハードウェアリソースの使用率が原因で生じるトレーニング問題の特定と修正が極めて容易になります。 幅広いビジネス問題に対応する目覚ましいパフォーマンスにもかかわらず、機械学習 (ML) は今も謎めいたところがあるトピックです。物事の的確な実行は、サイエンス、職人技 (魔法と言う人もいます)、そして時には運を組み合わせた錬金術です。特に、モデルトレーニングは、結果がデータセット、アルゴリズムとそのパラメータ、そしてトレーニングを実行するインフラストラクチャの品質に応じて変化する複雑なプロセスです。 ML モデルがかつてない規模に増大し、ますます複雑になるにつれて (深層学習さん、あなたのことです) 拡大している問題のひとつに、モデルをトレーニングするために必要なインフラストラクチャの量があります。たとえば、一般公開されている COCO データセットでの BERT のトレーニングは、単一の p3dn.24xlarge インスタンスで実行すると、それに 8 個の NVIDIA V100 GPU が搭載されているにもかかわらず、6 時間を優に超える時間がかかります。自律走行車企業などのお客様には、はるかに大きなデータセットを扱い、オブジェクト検出モデルのトレーニングに数日間かけるお客様もおられます。 複雑なトレーニングジョブにこれだけの時間がかかると、何らかの不具合が生じてトレーニングが失敗に終わる可能性が非常に高くなり、時間を無駄にするだけでなく、大きないら立ちを感じる原因にもなります。調査を行い、根本的な原因をつきとめて修正を試み、それからトレーニングジョブを再度実行する間、重要な作業は後回しにしなくてはなりません。たいていの場合は、問題を突き止めるために、この手順をかなりの回数繰り返すことになります。 使用している ML フレームワーク、そして時にはそのバージョンによっては、既存のフレームワーク固有のツールを使用できるかどうかもわからず、多くの場合は、独自の特注ツールを構築して維持しなくてはならなくなります。これは、経験豊かなプラクティショナーでさえも大いに苦労する作業で、私のような普通のデベロッパーにとっては、気が遠くなるようなタスクでしかありません。 Amazon SageMaker Debugger のモデルプロファイリングのご紹介 去年の AWS re:Invent でローンチされた Amazon SageMaker Debugger は、ML トレーニングジョブで生じている複雑な問題を自動的に識別する Amazon SageMaker の機能です。これらの問題には、減少しない損失、および勾配爆発などが含まれます。 SageMaker Debugger がハードウェアリソースの使用率も監視できるようになった今、これからはトレーニングジョブをプロファイリングして、リソースの使用率とトレーニングスクリプトの ML オペレーションとの関連付けに役立てることができます。そうすることで、はるかに迅速にパフォーマンス問題を解決し、はるかに高速にトレーニングジョブを反復することができるようになります。 自動運転および運転者支援システムを構築する Intel 企業、Mobileye の […]

今日は、数百から数千ギガバイトにおよぶデータセットでのモデルのトレーニングを容易にする、新しいデータ並列化ライブラリの Amazon SageMaker によるサポートが開始されたことをお知らせしたいと思います。 データセットとモデルがますます大きくなり、高度化するにつれて、大規模な分散型トレーニングジョブを扱う機械学習 (ML) プラクティショナーは、Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) p3 および p4 インスタンスなどの強力なインスタンスを使用している場合でさえも、長くなる一方のトレーニング時間に対応しなければなりません。たとえば、8 個の NVIDIA V100 GPU を搭載した ml.p3dn.24xlarge インスタンスを使用しても、一般公開されている COCO データセットでの Mask RCNN および Faster RCNN などの高度なオブジェクト検出モデルのトレーニングには 6 時間以上かかります。これと同じく、最先端の自然言語処理モデルである BERT のトレーニングにも、同一のインスタンスで 100 時間以上かかります。自律走行車企業などのお客様には、大規模な GPU クラスターで何日もかけて実行される、さらに大きなトレーニングジョブを定期的に処理するお客様もおられます。 ご想像どおり、これらの長いトレーニング時間は ML プロジェクトの深刻なボトルネックであり、生産性を損なうと共に、イノベーションを遅らせています。お客様から助けを求められた AWS は、この問題の解決に乗り出しました。 Amazon SageMaker のデータ並列化のご紹介 SageMaker Data Parallelism (SDP) ライブラリのおかげで、Amazon SageMaker を使って ML チームによる分散型トレーニングの時間とコストの削減を実現することが可能になりました。TensorFlow […]

今日は、エッジデバイスフリートでの機械学習モデルの最適化、セキュア化、監視、および維持を容易にする Amazon SageMaker の新機能、Amazon SageMaker Edge Manager についてお知らせしたいと思います。 エッジコンピューティングが情報テクノロジーにおける最もエキサイティングな展開のひとつであることは明らかです。実際に、コンピューティング、ストレージ、ネットワーキング、およびバッテリテクノロジーの絶え間ない進歩のおかげで、組織は、製造、エネルギー、農業、およびヘルスケアなどのさまざまな産業用途のために、多数の埋め込みデバイスを世界のあらゆる場所で日常的にデプロイしています。シンプルなセンサーから大型の産業用マシンにおよぶデバイスには、望ましくない状態が検出された場合にアラートを送信するなど、データをキャプチャして分析し、措置を講じるという共通の目的があります。 機械学習 (ML) の幅広いビジネス問題を解決する能力はすでに実証されているため、お客様は、ローカルデータからより深い洞察を得るための取り組みの一環として、モデルをクラウドでトレーニングし、それらをエッジにデプロイすることでエッジへの ML の適用を試みておられますが、エッジデバイスの遠隔性と制約された性質により、エッジでのモデルのデプロイメントと管理は困難を極めることがよくあります。 たとえば、複雑なモデルは大きすぎて収まりきらないことがあり、お客様は小規模で精度に欠けるモデルを使用することで妥協せざるを得なくなります。また、同じデバイスでの複数のモデルを使用した予測 (たとえば、異なるタイプの異常の検出など) には、ハードウェアリソースを節約するために、オンデマンドでモデルをロードおよびアンロードする追加のコードが必要になる場合があります。そして、現実世界は常に、どのトレーニングセットの予想よりも複雑で不規則なものであるため、予測品質の監視は大きな懸念となります。 お客様から助けを求められた AWS は、これらの課題の解決に乗り出しました。 Amazon SageMaker Edge Manager のご紹介 Amazon SageMaker Edge Manager は、ML エッジデベロッパーが、クラウドまたはエッジで使い慣れたツールを簡単に使用できるようにします。このため、モデルを本番稼働させるために必要な時間と労力を削減しながら、デバイスフリート全体のモデル品質を継続的に監視し、向上させることが可能になります。 ユーザーが Amazon SageMaker でトレーニング、またはインポートしたモデルを元に、SageMaker Edge Manager はまず Amazon SageMaker Neo を使用してハードウェアプラットフォーム向けにモデルを最適化します。2 年前にローンチされた Neo は、低フットプリントのランタイムによってデバイス上で実行される効率的な共通のフォーマットにモデルを変換します。Neo は現在、Ambarella、ARM、Intel、NVIDIA、NXP、Qualcomm、TI、および Xilinx によって製造されたチップを基盤とするデバイスをサポートしています。 次に、SageMaker Edge Manager はモデルをパッケージ化し、それを Amazon Simple Storage […]

今日は、ハードウェアの制限が原因で、これまでトレーニングすることが難しかった超大型深層学習モデルのトレーニングを Amazon SageMaker がシンプル化することをご紹介したいと思います。 過去 10 年の間、深層学習 (DL) と呼ばれる機械学習のサブセットが一世を風靡してきました。ニューラルネットワークを基盤とする DL アルゴリズムは、膨大な量の非構造化データ (画像、動画、スピーチ、またはテキストなど) に隠された情報パターンを抽出する、類いまれな能力を備えています。DL は、さまざまな複雑かつ人間的なタスク、特にコンピュータビジョンと自然言語処理において、瞬く間に目覚ましい成果を達成しました。現に、DL は ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC)、the General Language Understanding Evaluation (GLUE)、または Stanford Question Answering Dataset (SQUAD) といったリファレンスタスクにおける結果を向上させ続けているため、イノベーションがかつてない速さで進んでいます。 これまで以上に複雑なタスクに挑戦するために、DL 研究者はますます高度なモデルを設計し、さらなるニューロン層と結合を追加してパターン抽出と予測精度を向上させており、モデルサイズに直接的な影響を及ぼしています。たとえば、画像分類では 100 メガバイトの ResNet-50 モデルで極めて良好な結果を得ることができますが、オブジェクト検出やインスタンスセグメンテーションなどのより困難なタスクには、約 250 メガバイトの Mask R-CNN または YOLO v4 などのより大きなモデルを使用しなければならなくなります。 想像がつくと思いますが、モデルの増大もモデルのトレーニングに必要な時間とハードウェアリソースに影響します。Graphical Processing Units (GPU) が以前から大型 DL モデルのトレーニングと微調整に好まれるオプションであるのはこのためです。GPU の超並列的なアーキテクチャと大型のオンボードメモリのおかげで、ミニバッチトレーニングと呼ばれる手法の使用が可能になります。複数のデータサンプルを、ひとつずつではなく、一度に […]

今日は、お客様が機械学習 (ML) モデルのバイアスを検出し、ステークホルダーと顧客にモデルの動作を説明できるようにすることで透明性を高めるために役立つ Amazon SageMaker の新機能、Amazon SageMaker Clarify をご紹介します。 ML モデルは、データセットに存在する統計的パターンを学習するトレーニングアルゴリズムによって構築されるため、いつくかの疑問がすぐさま思い浮かびます。第一に、ML モデルが特定の予測にたどり着いた理由を説明できるようになるのか? 第二に、モデル化しようとしている現実問題をデータセットが忠実に表現しない場合はどうなるのか? そもそも、このような問題を検出することはできるのか? これらの問題は、認識できない形で何らかのバイアスを生じないのか? これから説明するとおり、これらは決して推論的な疑問ではなく、極めて現実的なもので、その影響は広範囲に及ぶ可能性があります。 バイアス問題から始めましょう。不正なクレジットカード決済を検出するモデルに取り組んでいることを想像してください。幸いにも、決済の大部分は正当なものであり、データセットの 99.9% を占めています。これは、不正決済が 0.1% のみであることを意味し、100,000 件のうち 100 件といったところです。二値分類モデル (正当な決済 vs. 不正な決済) のトレーニングでは、モデルが多数派グループに強い影響を受ける、つまりバイアスがかかる可能性が非常に高くなります。実際に、トリビアルモデルでは決済が常に正当であると判断されてしまうかもしれません。このモデルはまったく役に立たないものの、99.9% は正しいことになります! このシンプルな例から、データの統計的特性、そしてモデルの精度を測定するために使用するメトリクスをどれほど慎重に扱わなければならないかがわかります。 この過少出現問題には多数の派生タイプがあります。クラス、特徴、およびユニークな特徴量が増加しても、データセットには特定のグループについて少量のトレーニングインスタンスしか含まれていない可能性があります。実際、これらのグループの一部は、性別、年齢範囲、または国籍など、さまざまな社会的にセンシティブな特徴に該当することがあります。このようなグループの過少出現は、予測結果に不均衡な影響をもたらす恐れがあります。 残念ながら、悪意がまったくなかったとしても、データベースにバイアス問題が存在し、ビジネス、倫理、および規制面での影響を伴うモデルに取り込まれてしまう可能性があります。このため、モデル管理者が本番環境システムにおけるバイアスの潜在的な原因に注意することが重要になるのです。 では、説明可能性の問題についてお話しましょう。線形回帰や決定木ベースのアルゴリズムといったシンプルで十分に解明されているアルゴリズムでは、モデルを検証し、モデルがトレーニング中に学習したパラメータを調べ、モデルが主に使用する特徴を特定することは比較的簡単です。その後、このプロセスがビジネス慣行に沿っているかどうかを判断できます (つまり、「人間のエキスパートでもこうしただろう」と言うようなものです)。 しかし、モデルがますます複雑になるにつれて (深層学習さん、あなたのことです)、このような分析は不可能になります。スタンリー・キューブリックの「2001 年宇宙の旅」に出てくる先史時代の部族と同じように、私たちはしばしば、不可解なモノリスをまじまじと見詰めながら、それが何を意味するのか頭をかしげるしかありません。多くの企業と組織は、MＬ モデルを本番環境で使用する前に、それらを説明可能なものにする必要があるかもしれません。さらに、一部の規制では、ML モデルが重大な意思決定の一環として使用される場合に説明可能性が義務付けられている場合があり、この説明可能性は、最初にお話したバイアスの検出にも役立ちます。 こうして、データセットとモデルに存在するバイアスを検出し、モデルが予測を行う方法を理解するための援助をお客様から求められた AWS は、作業を開始し、SageMaker Clarify を考案しました。 Amazon SageMaker Clarify のご紹介 SageMaker Clarify は、AWS の完全マネージド型 ML サービスである Amazon […]