Usando AWS Neuron Serving TensorFlow

Este tutorial mostra como construir um gráfico e adicionar uma etapa de compilação do AWS Neuron antes de exportar o modelo salvo para uso com o Serving. TensorFlow TensorFlow Serving é um sistema de atendimento que permite ampliar a inferência em uma rede. O Neuron TensorFlow Serving usa a mesma API do TensorFlow Serving normal. A única diferença é que um modelo salvo deve ser compilado para AWS Inferentia e o ponto de entrada é um binário diferente chamadotensorflow_model_server_neuron. O binário é encontrado em /usr/local/bin/tensorflow_model_server_neuron e é pré-instalado na DLAMI.

Para obter mais informações sobre o SDK do Neuron, consulte a Documentação do SDK do AWS Neuron.

Pré-requisitos

Antes de usar este tutorial, você precisa ter concluído os passos da configuração em Lançamento de uma instância DLAMI com Neuron AWS. Também é necessário conhecer a aprendizagem profunda e o uso da DLAMI.

Ative o ambiente Conda

Ative o ambiente TensorFlow -Neuron conda usando o seguinte comando:

source activate aws_neuron_tensorflow_p36

Se você precisar sair do ambiente Conda atual, execute:

source deactivate

Compile e exporte o modelo salvo

Crie um script Python chamado tensorflow-model-server-compile.py com o conteúdo a seguir. Ele constrói um gráfico e o compila usando o Neuron. Depois, exporta o gráfico compilado como modelo salvo. 

import tensorflow as tf
import tensorflow.neuron
import os

tf.keras.backend.set_learning_phase(0)
model = tf.keras.applications.ResNet50(weights='imagenet')
sess = tf.keras.backend.get_session()
inputs = {'input': model.inputs[0]}
outputs = {'output': model.outputs[0]}

# save the model using tf.saved_model.simple_save
modeldir = "./resnet50/1"
tf.saved_model.simple_save(sess, modeldir, inputs, outputs)

# compile the model for Inferentia
neuron_modeldir = os.path.join(os.path.expanduser('~'), 'resnet50_inf1', '1')
tf.neuron.saved_model.compile(modeldir, neuron_modeldir, batch_size=1)

Compile o modelo usando o seguinte comando:

python tensorflow-model-server-compile.py

A saída será semelhante a:

...
INFO:tensorflow:fusing subgraph neuron_op_d6f098c01c780733 with neuron-cc
INFO:tensorflow:Number of operations in TensorFlow session: 4638
INFO:tensorflow:Number of operations after tf.neuron optimizations: 556
INFO:tensorflow:Number of operations placed on Neuron runtime: 554
INFO:tensorflow:Successfully converted ./resnet50/1 to /home/ubuntu/resnet50_inf1/1

Fornecer o modelo salvo

Depois que o modelo foi compilado, você pode usar o seguinte comando para fornecer o modelo salvo com o binário tensorflow_model_server_neuron:

tensorflow_model_server_neuron --model_name=resnet50_inf1 \
    --model_base_path=$HOME/resnet50_inf1/ --port=8500 &

A saída será semelhante a: O modelo compilado é preparado na DRAM do dispositivo do Inferentia, pelo servidor, para preparar para a inferência.

...
2019-11-22 01:20:32.075856: I external/org_tensorflow/tensorflow/cc/saved_model/loader.cc:311] SavedModel load for tags { serve }; Status: success. Took 40764 microseconds.
2019-11-22 01:20:32.075888: I tensorflow_serving/servables/tensorflow/saved_model_warmup.cc:105] No warmup data file found at /home/ubuntu/resnet50_inf1/1/assets.extra/tf_serving_warmup_requests
2019-11-22 01:20:32.075950: I tensorflow_serving/core/loader_harness.cc:87] Successfully loaded servable version {name: resnet50_inf1 version: 1}
2019-11-22 01:20:32.077859: I tensorflow_serving/model_servers/server.cc:353] Running gRPC ModelServer at 0.0.0.0:8500 ...

Gerar solicitações de inferência para o modelo de servidor

Crie um script Python chamado tensorflow-model-server-infer.py com o conteúdo a seguir. Esse script executa a inferência via gRPC, que é um framework de serviço.

import numpy as np
import grpc
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.preprocessing import image
from tensorflow.keras.applications.resnet50 import preprocess_input
from tensorflow_serving.apis import predict_pb2
from tensorflow_serving.apis import prediction_service_pb2_grpc
from tensorflow.keras.applications.resnet50 import decode_predictions

if __name__ == '__main__':
    channel = grpc.insecure_channel('localhost:8500')
    stub = prediction_service_pb2_grpc.PredictionServiceStub(channel)
    img_file = tf.keras.utils.get_file(
        "./kitten_small.jpg",
        "https://raw.githubusercontent.com/awslabs/mxnet-model-server/master/docs/images/kitten_small.jpg")
    img = image.load_img(img_file, target_size=(224, 224))
    img_array = preprocess_input(image.img_to_array(img)[None, ...])
    request = predict_pb2.PredictRequest()
    request.model_spec.name = 'resnet50_inf1'
    request.inputs['input'].CopyFrom(
        tf.contrib.util.make_tensor_proto(img_array, shape=img_array.shape))
    result = stub.Predict(request)
    prediction = tf.make_ndarray(result.outputs['output'])
    print(decode_predictions(prediction))

Execute a inferência no modelo usando gRPC com o seguinte comando:

python tensorflow-model-server-infer.py

A saída será semelhante a:

[[('n02123045', 'tabby', 0.6918919), ('n02127052', 'lynx', 0.12770271), ('n02123159', 'tiger_cat', 0.08277027), ('n02124075', 'Egyptian_cat', 0.06418919), ('n02128757', 'snow_leopard', 0.009290541)]]