Kubernetes thúc đẩy phát triển trí tuệ nhân tạo

Trong hai mươi năm qua, trí tuệ nhân tạo (AI) đã nổi lên như một xu hướng lớn tác động đến tất cả các lĩnh vực. Năm 2020, đầu tư vào các công ty khởi nghiệp AI đã vượt quá 40 tỷ USD, tăng 9.3% so với năm 2019. Mặt khác, 87% dự án AI thất bại, và nhiều các yếu tố gây ra điều này.

Để tạo ra một ứng dụng dựa trên AI hiệu quả, cần có tư duy sáng tạo về tất cả các thành phần của dự án, bao gồm phát triển ứng dụng, dàn dựng, triển khai và tích hợp với các ứng dụng khác.

“Viết mã không phải là thách thức duy nhất đối với các kỹ sư AI. Để xây dựng các ứng dụng do AI cung cấp, cần có một môi trường CNTT phức tạp với vô số công cụ.” 

Vì các hệ thống AI của doanh nghiệp hoạt động với nhiều loại dữ liệu nên việc chuyển dữ liệu từ nền tảng này sang nền tảng khác là một thách thức. Tính toán AI yêu cầu tài nguyên tính toán đáng kể. Quản lý cơ sở hạ tầng tốn kém và có những hạn chế đối với các dự án phát triển nhanh.

Các dự án AI có thể gặp phải một khóa nhà cung cấp thỏa thuận, chẳng hạn như khi một dự án phải sử dụng một nhà cung cấp đám mây duy nhất. Những thách thức có thể phát sinh nếu nhà cung cấp tăng giá hoặc bắt đầu tăng thời gian ngừng hoạt động. Trong những trường hợp như vậy, dự án AI có thể được cải thiện bằng cách chuyển sang một nhà cung cấp khác. Tuy nhiên, điều này có thể khó khăn do chi phí di chuyển, ràng buộc hợp đồng hoặc các vấn đề kỹ thuật.

Kubernetes cung cấp giải pháp vì thuật toán AI phải mở rộng quy mô để đạt hiệu quả tối ưu.

Kubernetes là gì?

Kubernetes được đặc trưng nổi bật trong các tin tức công nghệ. Cộng đồng nhà phát triển lần đầu tiên biết về nền tảng Kubernetes mã nguồn mở của Google vào năm 2015. Kubernetes chạy và điều phối các ứng dụng được chứa trên các máy chủ được nhóm. Nền tảng này quản lý vòng đời của các ứng dụng và dịch vụ được đóng gói bằng các phương pháp có thể mở rộng hỗ trợ tính sẵn sàng cao.

Containerization là gì?

Container hóa chạy một ứng dụng trên hệ điều hành theo cách tách biệt với phần còn lại của hệ thống. Ứng dụng chạy như thể nó có phiên bản riêng của hệ điều hành; tuy nhiên, có thể có nhiều container chạy trên cùng một hệ điều hành.

Các thùng chứa cho phép dễ dàng phân phối và tái sử dụng ứng dụng cùng với cơ sở hạ tầng cần thiết cho chúng.

AI yêu cầu nhiều thành phần phần mềm phối hợp và đơn vị xử lý đồ họa (GPU) đắt tiền để tăng tốc quá trình học máy AI và đào tạo mô hình.

Khi một hệ thống AI được giao nhiệm vụ hoạt động với tải cao mà không đồng đều, Docker Swarm có thể tối ưu hóa cơ sở hạ tầng theo cách thủ công. Kubernetes thực hiện việc này một cách tự động.

Kubernetes hoạt động để điều phối tất cả các ứng dụng và tài nguyên máy tính quản lý với tư cách là Người dàn nhạc tự động hóa việc triển khai, quản lý, mở rộng quy mô và kết nối mạng của vùng chứa.

Nghiên cứu điển hình: Dự án AI do Kubernetes phối hợp 

Nghiên cứu điển hình này là về một hệ thống giám sát và bảo mật bằng video được triển khai trong một văn phòng thông minh. Các ứng dụng hệ thống bao gồm giao diện người dùng, giao diện người dùng phía sau, truyền phát video WebRTC và tính năng dựa trên AI để xử lý video. 

Nói tóm lại, xử lý video có sự hỗ trợ của AI có thể được coi là một loạt các quy trình liên tiếp, đó là:

1) Giải mã

2) Tính toán AI

3) Mã hóa

Tính toán AI được sử dụng cho nhận dạng khuôn mặt, phát hiện đeo khẩu trang hoặc sàng lọc nhiệt. Tất cả các quy trình này yêu cầu tài nguyên máy tính đáng kể, đặc biệt là trong trường hợp xử lý thời gian thực.

Nếu đường cong tải cao của hệ thống không ổn định hàng giờ, hàng ngày, hàng tuần hoặc theo mùa, thì cần quản lý tài nguyên máy tính tự động. Khi một yêu cầu xử lý video mới xuất hiện, back-end sẽ tự động điều chỉnh quy mô với sự trợ giúp của Kubernetes API và tự động thêm nhiều máy chủ hơn để xử lý yêu cầu. Vì vậy, Kubernetes hoạt động như một Dàn nhạc để tự động mở rộng quy mô và cung cấp khả năng tối ưu hóa tài nguyên máy tính theo thời gian thực. 

Tương lai của Kubernetes trong phát triển AI

Đại dịch năm 2020 buộc mọi doanh nghiệp phải phản ứng nhanh với những thay đổi bất ngờ. Kubernetes cung cấp các giải pháp được xây dựng trên hệ thống dựa trên đám mây để đẩy nhanh tốc độ phát triển phần mềm đồng thời cho phép sử dụng dữ liệu linh hoạt với các ứng dụng hiện đại.

ThKhả năng mở rộng và kiến ​​trúc phân tán của Kubernetes là sự lựa chọn hoàn hảo cho các dự án AI. Các sự trưởng thành của các giải pháp này khiến năm 2021 trở thành một năm đáng mong đợi có nhiều tăng trưởng hơn nữa trong lĩnh vực phát triển AI thú vị này.

Nguồn: https://www.aiiottalk.com/kubernetes-drives-artificial-intelligence-development/