|独家 | PyCaret 2.1横空出世-有什么新的内容？

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作者：Moez Ali翻译：陈之炎校对：阿笛
本文约2500字，建议阅读8分钟本文概述了PyCaret的创新之处，并提供了使用示例。

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标签：机器学习
可以使用pip下载Py Caret2.1,下载网址：
https://www.pycaret.org
我们激动地宣布2020年8月PyCaret2.1 更新版本正式发布！
Py Caret是一个开源的、低代码率的Python机器学习库，它可以使机器学习工作流程自动化，同时，它也是一个端到端的机器学习和模型管理工具，可以缩短机器学习实验周期，将生产力提高10倍。
与其他开源机器学习库相比， Py Caret是低代码量库的一个很好的选择，只利用几个单词，便可以用它来替换数百行代码，从而使得实验快速高效。
如果以前没有听到或使用过PyCaret ，请参阅先前发布的指南，以便快速入门。
安装PyCaret
安装Py Caret非常容易，只需要几分钟的时间。建议使用虚拟环境来避免与其他库的潜在冲突。请参阅下面的示例代码，以创建Conda环境并在该Conda环境中安装pycaret：
#创建conda环境
conda create --name yourenvname python=3.6
#激活环境
conda activate yourenvname
#安装pycaret
pip install pycaret
#创建与conda环境链接的notebook内核
python -m ipykernel install --user --name yourenvname --display-name ''display-name''如果你已经安装好了PyCaret ，还可以使用pip对它更新：
pip install --upgrade pycaretPyCaret 2.1特征概述

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照片来源：Pawe? Czerwiński
GPU上的超参数调优
PyCare t2.0支持某些算法(如：XGBoost、LightGBM和Catboost)的GPU训练。 PyCare2.1中添加了新的内容，可以实现在GPU上对这些模型的超参数调优。
#使用GPU 训练xgboost
xgboost = create_model('xgboost', tree_method = 'gpu_hist')
#xgboost 调优
tuned_xgboost = tune_model(xgboost)
由于tune_model函数自动从create_model函数创建的xgboost实例中继承了tree_method ，因此在tune_model函数内部不需要其他参数。请参看下图：
包含88个特征的100,000行包含8个类的多类问题。
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在GPU上进行XGBoost训练（使用googlecolab）
模型部署
自从PyCaret于2020年4月发布第一个版本以来，只需使用Notebook 中的deploy_model，就可以在AWS上部署经过训练的模型。在最近的版本中，添加了支持在GCP和Microsoft azure上部署的功能。
Microsoft Azure
若要在Microsoft Azure上部署模型，必须设置连接字符串的环境变量。可以从Azure中存储帐户的“访问密钥”获取连接字符串。

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https:/portal.azure.com — 从账户中获取连接字符串
复制连接字符串后，可以将其设置为环境变量，参见以下示例：
Import os os.environ['AZURE_STORAGE_CONNECTION_STRING'] = 'your-conn-string' from pycaret.classification import deploy_modeldeploy_model(model = model, model_name = 'model-name', platform = 'azure', authentication = {'container' : 'container-name'})成了，就是这样。只需一行代码，整个机器学习管道都已在Microsoft Azure容器中了，随后可以使用 load_model 函数访问它。
Import osos.environ['AZURE_STORAGE_CONNECTION_STRING'] = 'your-conn-string'from pycaret.classification import load_model
loaded_model = load_model(model_name = 'model-name', platform = 'azure', authentication = {'container' : 'container-name'}
from pycaret.classification import predict_model
predictions = predict_model(loaded_model, data = http://news.hoteastday.com/a/new-dataframe)谷歌云平台
要在Google云平台（GCP）上部署模型，必须首先使用命令行或GCP控制台创建一个项目。创建项目后，应创建服务帐户并将服务帐户密钥下载为JSON文件，然后使用该文件设置环境变量。

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创建新的服务帐户并从GCP控制台下载JSON
要了解关于创建服务帐户的更多信息，请阅读官方文档。创建了服务帐户并从GCP控制台下载了JSON文件之后，就可以部署了。
import os
os.environ['GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS'] = 'c:/path-to-json- file.json' from pycaret.classification import deploy_modeldeploy_model(model = model, model_name = 'model-name', platform = 'gcp', authentication = {'project' : 'project-name', 'bucket' : 'bucket-name'})加载模型之后，可以使用 load_model 函数从GCP bucket中访问模型。
import os
os.environ['GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS'] = 'c:/path-to-json- file.json'from pycaret.classification import load_model
loaded_model = load_model(model_name = 'model-name', platform = 'gcp', authentication ='project-name', 'bucket' : 'bucket-name'})from pycaret.classification import predict_model
predictions = predict_model(loaded_model, data = http://news.hoteastday.com/a/new-dataframe)
MLFlow部署
除了使用PyCaret的本机部署功能之外，还可以使用所有的MLFlow部署功能。利用setup函数的log_experiment参数登录你的实验。
#初始化设置
exp1 = setup(data, target = 'target-name', log_experiment = True, experiment_name = 'exp-name')#创建xgboost模型
xgboost = create_model('xgboost')......#其余的脚本
#在local host：5000上启动mlflow服务器
!mlflow ui
在浏览器上打开：
https://localhost：5000

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https://localhost:5000上的MLFlow UI
点击“Run Name” 左侧的“Start Time”查看细节，你能看到经过训练的模型的所有超参数和评分指标，向下滚动，所有的代码也会显示出来（如下所示）。

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MLFLow代码
经过训练的模型和所有元数据文件存储在“/model”目录下。 MLFlow遵循一种标准格式来打包机器学习模型，以便在各种接下来的工具中使用，例如，通过REST API 或Apache Spark上的批处理推理进行实时服务。如果需要在本地为这个模型提供服务，可以利用MLFlow命令行来实现。
mlflow models serve -m local-path-to-model
然后，可以利用CURL将请求发送给模型以获得预测。
curl http://127.0.0.1:5000/invocations -H 'Content-Type: application/json' -d'{ ''columns'': [''age'', ''sex'', ''bmi'', ''children'',''smoker'' ''region''],''data'': [[19, ''female'', 27.9, 0, ''yes'', ''southwest'']]}'（注：MLFlow的这一功能尚不支持Windows操作系统）。
MLFlow还提供与AWS Sagemaker和Azure机器学习服务的集成，你可以在与SageMaker兼容的环境下，在Docker容器中本地训练模型，也可以在SageMaker上远程训练模型。为了远程部署到SageMaker ，你需要设置环境和AWS用户帐户。
使用MLflow CLI的示例工作流
mlflow sagemaker build-and-push-container mlflow sagemaker run-local -mmlflow sagemaker deploy 要了解有关MLFlow所有部署功能的更多信息，请单击此连接：
https://www.mlflow.org/docs/latest/models.html#
MLFlow模型注册表
MLflow模型注册表组件是一个集模型存储、API集和UI为一体的组件，用于实现MLflow模型整个生命周期内的协同管理。它提供模型沿袭（MLflow实验并运行生成的模型）、模型版本控制、阶段转换（例如从例程到量产）和注释等服务。
如果需要要运行你自己的MLflow服务器，则必须使用数据库支持的后端存储才能访问模型注册表。但是，如果正在使用数据包或任何托管数据包服务，如 Azure Databricks ，则无需担心设置的内容。

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https://databricks.com/blog/2020/06/25/announcing-mlflow-model-serving-on-databricks.htm
高分辨率绘图
这一功能并不是开创性的，但对于使用PyCaret进行研究和发表文章的人来说，这确实是一个非常有用的补充。 plot_ model带有一个名为“scale”的附加参数，通过它可以控制分辨率并为出版物生成高质量的绘图。
#创建线性回归模型
lr = create_model('lr')
#高分辨率绘图
plot_model(lr, scale = 5) # 默认值为 1

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PyCaret的高分辨率绘图
用户定义的损失函数
这是自第一个版本发布以来请求最多的特性之一，它允许使用自定义/用户定义函数调整模型的超参数，从而给数据科学家带来了极大的灵活性。现在可以使用 tune_model函数的custom_scorer 参数来自定义损失函数。
#定义损失函数
def my_function(y_true, y_pred): ... ...
#使用sklearn创建记分器
from sklearn.metrics import make_scorer my_own_scorer = make_scorer(my_function, needs_proba=True)#训练catboost模型
catboost = create_model('catboost')
#使用自定义记分器调整catboost
tuned_catboost=tune_model（catboost ， custom_scorer=my_own_scorer）
特征选择
特征选择是机器学习的基本步骤，在一大堆特征中，你只想选择相关的特征而放弃其他特征，这样可以去除会引入不必要噪声的无用特征，从而使问题得以简化。
在PyCaret2.1中，利用Python实现了Boruta算法（最初是用R实现的）。 Boruta是一个非常聪明的算法，可以追溯到2010年，旨在自动对数据集执行特征选择。在setup 函数中运行feature_selection_method方法
exp1 = setup(data, target = 'target-var', feature_selection = True, feature_selection_method = 'boruta')
其他改变

compare_models函数中的blacklist 和whitelist 参数已变更为exclude 和 include ，但是功能并没有改变。
在 compare_models函数中设置训练时间的上限，添加了新参数budget_time 。
PyCaret 可以与Pandas 的数据类型兼容,它们在内部被转换为object ，像处理 object 或 bool 一样。
在数值处理部分，在setup 函数的numeric_imputation参数中添加了zero 方法。当method设置为 zero 时，将其替换为常数0 。
为了方便阅读， predict_model 函数返回Label 列的原始值而不是编码值。

要了解pycaret2.1中所有更新的更多信息，请参阅发行说明。
使用Python中的轻量级工作流自动化库可以实现的功能是没有限制的。如果你发现这个有用,请不要忘记在GitHub中给我们。
（https://github.com/pycaret/pycaret/）
欲了解更多关于PyCaret的信息，请在LinkedIn和Youtube上关注我们。
原文链接：
https://towardsdatascience.com/pycaret-2-1-is-here-whats-new-4aae6a7f636a
编辑：于腾凯
校对：林亦霖
译者简介

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陈之炎，北京交通大学通信与控制工程专业毕业，获得工学硕士学位，历任长城计算机软件与系统公司工程师，大唐微电子公司工程师，现任北京吾译超群科技有限公司技术支持。目前从事智能化翻译教学系统的运营和维护，在人工智能深度学习和自然语言处理（NLP）方面积累有一定的经验。业余时间喜爱翻译创作，翻译作品主要有：IEC-ISO 7816、伊拉克石油工程项目、新财税主义宣言等等，其中中译英作品“新财税主义宣言”在GLOBAL TIMES正式发表。能够利用业余时间加入到THU 数据派平台的翻译志愿者小组，希望能和大家一起交流分享，共同进步。