Tutorial: Como criar modelos de inferência remota

O tutorial a seguir aborda as etapas de como criar um modelo Random Cut Forest previamente treinado e implantado no Amazon SageMaker AI, fora do Amazon Redshift. O algoritmo Random Cut Forest detecta pontos de dados anômalos em um conjunto de dados. Criar um modelo com inferência remota permite que você traga o modelo Random Cut Forest do SageMaker AI para o Amazon Redshift. Em seguida, no Amazon Redshift, você usa SQL para executar previsões em um endpoint remoto do SageMaker AI.

Você pode usar um comando CREATE MODEL para importar um modelo de machine learning de um endpoint do Amazon SageMaker AI e preparar uma função de previsão do Amazon Redshift. Ao usar a operação CREATE MODEL, você fornece o nome do endpoint do modelo de machine learning do SageMaker AI.

Neste tutorial, você cria um modelo de machine learning do Amazon Redshift usando um endpoint de modelo do SageMaker AI. Quando seu modelo de machine learning estiver pronto, você poderá usá-lo para realizar previsões no Amazon Redshift. Primeiro, você treina e cria um endpoint no Amazon SageMaker AI e, em seguida, obtém o nome do endpoint. Depois, você usa o comando CREATE MODEL para criar um modelo com o Amazon Redshift ML. Finalmente, você executa previsões no modelo usando a função de previsão que o comando CREATE MODEL gera.

Exemplos de casos de uso

Você pode usar modelos Random Cut Forest e inferência remota para detecção de anomalias em outros conjuntos de dados, como prever um rápido aumento ou diminuição nas transações de comércio eletrônico. Você também pode prever mudanças significativas no clima ou na atividade sísmica.

Tarefas

Pré-requisitos

Para concluir as etapas neste tutorial, você precisa atender aos seguintes pré-requisitos:

Etapa 1: implantar o modelo do Amazon SageMaker AI

Etapa 2: obter o endpoint do modelo do SageMaker AI

No console do Amazon SageMaker AI, em Inferência no painel de navegação, escolha Endpoints e encontre o nome do modelo. Você deve copiar o nome do endpoint do modelo ao criar o modelo de inferência remota no Amazon Redshift.

Etapa 3: carregar dados do Amazon S3 para o Amazon Redshift

Use o editor de consultas v2 do Amazon Redshift para executar os comandos SQL a seguir no Amazon Redshift. Esses comandos descartam a tabela rcf_taxi_data, se ela existir, criam uma tabela com o mesmo nome e carregam o conjunto de dados de exemplo na tabela.

DROP TABLE IF EXISTS public.rcf_taxi_data CASCADE;

CREATE TABLE public.rcf_taxi_data (ride_timestamp timestamp, nbr_passengers int);

COPY public.rcf_taxi_data
FROM
    's3://sagemaker-sample-files/datasets/tabular/anomaly_benchmark_taxi/NAB_nyc_taxi.csv'
    IAM_ROLE default
    IGNOREHEADER 1
    FORMAT AS CSV;

Etapa 4: criar um modelo com o Amazon Redshift ML

Execute a consulta a seguir para criar um modelo no Amazon Redshift ML usando o endpoint do modelo SageMaker AI que você obteve na etapa anterior. Substitua randomcutforest-xxxxxxxxx pelo nome do próprio endpoint do SageMaker AI.

CREATE MODEL public.remote_random_cut_forest
FUNCTION remote_fn_rcf(int)
RETURNS decimal(10, 6) SAGEMAKER '<randomcutforest-xxxxxxxxx>' IAM_ROLE default;

Conferir o status do modelo (opcional)

Você pode usar o comando SHOW MODEL para saber quando o modelo está pronto.

Para verificar o status do modelo, use a operação SHOW MODEL a seguir.

SHOW MODEL public.remote_random_cut_forest

A saída mostra o endpoint e o nome da função do SageMaker AI.

+--------------------------+-----------------------------------------+
|        Model Name        |        remote_random_cut_forest         |
+--------------------------+-----------------------------------------+
|       Schema Name        |                 public                  |
|          Owner           |                 awsuser                 |
|      Creation Time       |        Wed, 15.06.2022 17:58:21         |
|       Model State        |                  READY                  |
|                          |                                         |
|       PARAMETERS:        |                                         |
|         Endpoint         |      <randomcutforest-xxxxxxxxx>        |
|      Function Name       |              remote_fn_rcf              |
|      Inference Type      |                 Remote                  |
| Function Parameter Types |                  int4                   |
|         IAM Role         |          default-aws-iam-role           |
+--------------------------+-----------------------------------------+

Etapa 5: executar previsões com o modelo

O algoritmo Random Cut Forest do Amazon SageMaker AI foi projetado para detectar pontos de dados anômalos dentro de um conjunto de dados. Neste exemplo, seu modelo foi projetado para detectar picos em corridas de táxi devido a eventos importantes. Você pode usar o modelo para prever eventos anômalos gerando uma pontuação de anomalia para cada ponto de dados.

Use a consulta a seguir para calcular pontuações de anomalia em todo o conjunto de dados de táxi. Observe que você faz referência à função usada na instrução CREATE MODEL na etapa anterior.

SELECT
    ride_timestamp,
    nbr_passengers,
    public.remote_fn_rcf(nbr_passengers) AS score
FROM
    public.rcf_taxi_data;

Consultar se há anomalias altas e baixas (opcional)

Execute a consulta a seguir para encontrar quaisquer pontos de dados com pontuações acima de três desvios padrão da pontuação média.

WITH score_cutoff AS (
    SELECT
        STDDEV(public.remote_fn_rcf(nbr_passengers)) AS std,
        AVG(public.remote_fn_rcf(nbr_passengers)) AS mean,
        (mean + 3 * std) AS score_cutoff_value
    FROM
        public.rcf_taxi_data
)
SELECT
    ride_timestamp,
    nbr_passengers,
    public.remote_fn_rcf(nbr_passengers) AS score
FROM
    public.rcf_taxi_data
WHERE
    score > (
        SELECT
            score_cutoff_value
        FROM
            score_cutoff
    )
ORDER BY
    2 DESC;

Execute a consulta a seguir para encontrar quaisquer pontos de dados com pontuações acima de três desvios padrão da pontuação média.

WITH score_cutoff AS (
    SELECT
        STDDEV(public.remote_fn_rcf(nbr_passengers)) AS std,
        AVG(public.remote_fn_rcf(nbr_passengers)) AS mean,
        (mean - 3 * std) AS score_cutoff_value
    FROM
        public.rcf_taxi_data
)
SELECT
    ride_timestamp,
    nbr_passengers,
    public.remote_fn_rcf(nbr_passengers) AS score
FROM
    public.rcf_taxi_data
WHERE
    score < (
        SELECT
            score_cutoff_value
        FROM
            score_cutoff
    )
ORDER BY
    2 DESC;

Tópicos relacionados

Para obter mais informações sobre o Amazon Redshift ML, consulte a seguinte documentação:

Para obter mais informações sobre machine learning, consulte a seguinte documentação: