按需付费 - AI Model Orchestration and Workflows Platform
BUILT FOR AI FIRST COMPANIES

编排机器学习工作流程的工具

Chief Executive Officer

Prompts.ai Team
2025年10月17日

使用正确的编排工具消除机器学习工作流程的复杂性。管理机器学习管道可能具有挑战性 - 工具蔓延、治理问题和不明确的成本常常使项目脱轨。本文回顾了 10 个简化机器学习操作的平台,提供了互操作性、合规性、成本控制和可扩展性的解决方案。

要点:

  • Prompts.ai:统一访问 35 多种语言模型,利用 TOKN 积分可节省高达 98% 的成本。
  • Apache Airflow:值得信赖的数据管道开源工具,非常适合基于 Python 的工作流程。
  • Perfect:用户友好的自动化,具有混合执行和动态扩展。
  • Dagster:跟踪数据沿袭和依赖性,确保可重复性。
  • Flyte:Kubernetes 原生,专为可扩展和可重复的工作流程而构建。
  • MLRun:具有自动扩展和集成功能存储的端到端平台。
  • Metaflow:Netflix 开发的、AWS 友好的、对于数据科学家来说直观的。
  • Kedro:具有强大项目组织的结构化管道。
  • ZenML:具有 30 多个 MLOps 集成的模块化管道。
  • Argo Workflows:Kubernetes 原生、基于 YAML 的容器化管道。

快速比较:

无论您是扩展人工智能、改善治理还是削减成本,这些工具都可以帮助您高效管理工作流程。根据您团队的专业知识、基础设施和目标进行选择。

Comparison Guide – Workflow Orchestration Tools #devtechie #dataengineering #workflowmanagement

1.Prompts.ai

Prompts.ai 是一个企业级平台,旨在简化机器学习 (ML) 工作流程管理。团队可以通过一个安全的界面访问超过 35 种领先的语言模型,包括 GPT-5、Claude、LLaMA 和 Gemini,而无需同时使用多个 AI 工具。

互操作性

Prompts.ai 通过将所有主要语言模型集中到一个地方来解决工具蔓延的常见问题,降低技术复杂性并减轻管理分散的人工智能服务的负担。这种统一的方法可以最大限度地减少组织依赖多个互不相关的工具时可能产生的技术债务。

除了提供对顶级模型的访问之外,Prompts.ai 还与 Slack、Gmail 和 Trello 等流行的商业工具无缝集成。这些集成使团队能够自动化工作流程,而无需彻底检修现有系统。该平台强调“可互操作的工作流程”作为关键功能,支持组织内各种工具和技术的顺利操作。除了集成功能之外,它还确保强大的治理实践,以满足行业合规性要求。

治理和安全

Prompts.ai 通过为所有人工智能交互提供强大的治理控制和全面的可审计性,正面应对合规性挑战。其安全框架融合了 SOC 2 Type 2、HIPAA 和 GDPR 的最佳实践,确保敏感数据在整个机器学习生命周期中始终受到保护。

2025 年 6 月,该平台启动了 SOC 2 Type 2 审核流程,强调其对严格安全和合规标准的承诺。通过与 Vanta 合作,Prompts.ai 提供持续的控制监控,通过其信任中心让用户实时了解其安全状况。这种透明度有助于弥合企业人工智能部署中经常出现的治理差距。

业务和个人计划都包括合规监控和治理工具,使小型团队更容易对其人工智能工作流程进行监督——即使没有专门的合规人员。

成本管理

Prompts.ai 采用 TOKN 信用系统,直接根据使用情况调整成本并消除经常性订阅费用。与维持多个工具的单独订阅相比,这种即用即付模式可以将人工智能软件费用削减高达 98%。

该平台还提供代币级别的详细成本可见性,解决在不同提供商和环境中使用多种人工智能服务时预算不明确的常见挑战。

可扩展性

Prompts.ai 专为快速增长而打造,可让团队轻松扩展其 AI 功能。得益于其基于云的架构,添加模型、用户或工作流程只需几分钟。与复杂的 Kubernetes 设置不同,Prompts.ai 易于部署,适合从小型机构到财富 500 强公司的团队。

The platform’s ability to manage multiple models through a single interface ensures that organizations can expand their AI initiatives without needing to rebuild infrastructure or retrain staff on new tools.

合作

Prompts.ai 通过协作提示工程增强团队合作。团队可以在整个组织内共享预构建的工作流程和“节省时间”,减少冗余工作并加速实施经过验证的人工智能解决方案。

此外,该平台还提供即时工程师认证计划,帮助组织培养内部专家并建立最佳实践。这种协作方法将人工智能工作流程管理转变为共同努力,利用团队和部门的集体知识和专业知识。

2.阿帕奇气流

Apache Airflow 凭借其灵活性和集成功能,成为编排机器学习工作流程的首选开源平台。这个基于 Python 的工具最初由 Airbnb 开发,现已成为管理数据管道的最爱。它的适应性和对无缝集成的关注使其成为处理复杂机器学习工作流程的可靠选择。

互操作性

Airflow 擅长连接构成现代数据架构支柱的各种系统。凭借一组强大的运算符和挂钩,它可以轻松地与 AWS、GCP、Azure、流行数据库、消息队列和机器学习框架集成。其有向无环图 (DAG) 结构允许直接在 Python 中定义工作流程,从而可以轻松地将现有的 Python 库和脚本合并到流程中。

该平台的 XCom 功能简化了任务之间的数据共享,即使在具有不同计算要求的工作流程中也能确保平稳执行。

治理和安全

Airflow 通过审计日志记录等功能优先考虑治理和安全性,这些功能可跟踪任务执行、重试和工作流程更改。其基于角色的访问控制 (RBAC) 系统将工作流程修改限制为授权用户,从而提供了额外的保护层。此外,Airflow 还与企业身份验证系统集成,包括 LDAP、OAuth 和 SAML。为了安全连接和秘密管理,它支持 HashiCorp Vault 和 AWS Secrets Manager 等工具。

成本管理

作为一种开源解决方案,Airflow 消除了许可费用,只需为其运行的基础设施付费。其设计支持通过 CeleryExecutor 和 KubernetesExecutor 等执行器动态扩展资源,允许团队根据工作负载需求分配资源。例如,可以保留 GPU 实例用于模型训练,而资源密集度较低的任务可以在纯 CPU 实例上运行。这种任务级资源分配确保了计算资源的有效利用。

可扩展性

Airflow's distributed architecture is built for scalability, enabling horizontal scaling across multiple machines or cloud regions. The platform’s pluggable executor system supports dynamic pod creation with KubernetesExecutor and maintains persistent worker pools via CeleryExecutor. This flexibility allows Airflow to handle a wide range of scheduling needs, from real-time data processing to periodic retraining of machine learning models.

合作

Airflow 基于 Web 的 UI 使协作变得更加容易,它提供了所有工作流程的集中视图,以进行实时监控和故障排除。由于工作流程是在代码中定义的,因此它们可以与版本控制系统集成并接受代码审查。 Airflow 还通过其插件系统和自定义操作符支持工作流模板化和可重用性,使团队能够标准化任务并跨项目共享最佳实践。

3. 级长

Prefect 改变了机器学习工作流程的自动化方式,采用了数据流自动化方法。它旨在克服旧工作流程工具的挑战,将用户友好的设计与为机器学习操作量身定制的企业级功能相结合。

互操作性

得益于其任务库和块系统,Prefect 的集成能力涵盖了整个机器学习生态系统。它通过预构建的连接器与 AWS、Google Cloud 和 Microsoft Azure 等领先的云平台无缝集成。此外,它还可以与 MLflow、Weights & 等工具顺利配合使用。偏见和拥抱。

该平台的通用部署功能确保工作流程可以在任何地方执行 - 从本地环境到 Kubernetes 集群。借助其子流程功能,团队可以通过链接较小的、可重用的工作流程组件来构建复杂的机器学习管道。这对于跨不同系统编排数据预处理、模型训练和评估等任务特别有用。 Prefect 连接各种工具和环境的能力可确保平稳运行,同时保持安全性和合规性。

治理和安全

Prefect 通过其混合模型优先考虑安全性和治理,该模型将元数据保存在 Prefect Cloud 中,同时在本地运行工作流程。这可确保敏感数据保留在您的环境中,同时仍受益于集中监控和管理。

该平台包括服务帐户、API 密钥管理和审核日志等功能,以保护和监控工作流程活动。 Prefect 的工作池按团队或项目隔离工作流程,确保敏感操作保持独立。它还支持通过企业身份提供商进行单点登录 (SSO),从而简化用户管理。这种安全且受控的设置支持高效且可扩展的操作。

成本管理

Prefect 的混合架构无需持续的基础设施来管理工作流程,从而最大限度地降低成本。团队只需在工作流程执行期间支付计算资源费用,避免不必要的开支。

通过工作队列,任务会根据可用的计算能力自动分配。对于 ML 工作流程,这意味着昂贵的 GPU 资源会动态分配给模型训练等任务,而数据验证等较轻的任务则在标准实例上运行。 Prefect Cloud 基于使用情况的定价使成本与实际工作流程活动保持一致,使其成为具有成本效益的选择。

可扩展性

Prefect 旨在利用其分布式执行架构和工作池系统​​轻松扩展。它可以顺利地从单机工作流程适应大规模分布式计算。

其任务运行器系统允许并行执行独立的工作流程组件,这对于超参数调整或同时运行多个实验等机器学习任务至关重要。并发控制确保资源得到有效利用,同时避免冲突,最大限度地提高要求苛刻的工作流程的吞吐量。

合作

Prefect 还强调团队合作,提供增强 ML 团队透明度和共享可见性的功能。流程运行仪表板提供工作流程执行的实时更新,使数据科学家和工程师能够跟踪进度并快速识别潜在的瓶颈。

该平台的通知系统与 Slack、Microsoft Teams 和电子邮件等工具集成,让团队随时了解工作流程状态。其部署模式使用基础设施即代码促进从开发到生产的工作流程,确保整个组织的部署实践一致。这些协作工具简化了沟通并帮助团队更有效地工作。

4.达格斯特

Dagster 采用了一种全新的机器学习工作流程编排方法,重点关注资产,将数据和 ML 模型视为流程的核心元素。这种视角对于管理复杂的机器学习管道特别有效,其中跟踪数据沿袭和依赖关系对于确保模型质量和可重复性至关重要。

互操作性

Dagster 擅长连接机器学习堆栈中的不同系统,提供跨工具和平台的无缝集成。其软件定义资产提供工作流程的统一视图,链接数据源、转换工具和模型部署平台。该平台直接与 TensorFlow、PyTorch 和 scikit-learn 等流行的 ML 框架集成,同时还支持 AWS SageMaker、Google Cloud AI Platform 和 Azure Machine Learning 等主要云服务。

With Dagster's resource system, you can define connections to external systems once and reuse them across multiple workflows. For instance, the same Snowflake warehouse used for data preprocessing can feed your model training pipeline, while model artifacts can sync with tracking tools like MLflow or Weights & Biases. Additionally, Dagster’s type system validates inputs and outputs at every stage, ensuring consistency throughout.

治理和安全

Dagster 非常重视维持控制和监督。其数据沿袭跟踪提供了关于如何构建 ML 模型的详细见解(从原始数据到特征工程再到最终工件),从而更容易满足监管要求和进行审计。在投入生产之前,可以在隔离环境中测试更改,从而降低风险。可观察性功能(例如数据质量监控和警报)有助于及早检测数据漂移或性能下降等问题。

成本管理

Dagster’s asset materialization strategy helps cut compute costs by processing data and training models only when upstream dependencies change. This incremental approach is more efficient than traditional batch processing. Backfill functionality allows you to reprocess only the affected portions of a pipeline, while conditional execution ensures that model training jobs run only when absolutely necessary, avoiding unnecessary compute usage.

可扩展性

Dagster 旨在处理各种规模的工作负载,跨多个进程和机器分配任务。其基于分区的执行允许您并行处理大型数据集或同时训练多个模型变体。为了获得更大的灵活性,Dagster Cloud 提供无服务器执行,自动扩展计算资源以满足繁忙期间的工作流程需求,并在空闲时缩减计算资源。

合作

The platform’s asset catalog acts as a shared resource, enabling data scientists and ML engineers to discover and reuse datasets and models with ease. Dagster automatically generates documentation from your code, covering everything from data schemas to transformation logic and model metadata. The Dagit web interface provides real-time insights into pipeline execution, allowing team members to monitor progress, troubleshoot failures, and understand data dependencies without needing to dive into the code. Integrated Slack notifications keep teams informed of pipeline issues, ensuring quick responses when problems arise.

5.飞特

Flyte 是一个云原生平台,旨在编排和扩展机器学习工作流程。它最初由 Lyft 开发,因其对通过容器化实现的可重复性和版本控制的关注而脱颖而出。这些功能使 Flyte 成为旨在简化集成、增强安全性和高效扩展工作流程的团队的有吸引力的选择。

互操作性

Flyte 与 Kubernetes 的深度集成使其能够跨 AWS、GCP 和 Azure 无缝运行。通过利用 EKS、GKE 和 AKS 等托管 Kubernetes 服务,它可以避免供应商锁定,从而为团队的云基础设施提供灵活性。

借助 FlyteKit,开发人员可以使用 Python 构建工作流程,同时受益于与流行的机器学习库(包括 PyTorch、TensorFlow、XGBoost 和 scikit-learn)的兼容性。它还可以与 Spark、Hive 和 Presto 等数据处理框架配合使用,简化数据管道的创建。

The platform’s container-first design ensures each task runs in its own isolated environment. This approach eliminates dependency conflicts and makes it easier to incorporate third-party tools and custom applications.

治理和安全

Flyte 通过详细的审计跟踪和版本控制提供强大的治理功能。它使用元数据跟踪每次执行,包括输入参数、输出工件和日志,这有助于合规性和调试。多租户支持可帮助组织分离团队和项目,同时保持集中监督。基于角色的访问控制进一步保护敏感数据和模型,限制对授权用户的访问。此外,Flyte 还与 LDAP 和 OAuth 等外部身份验证系统集成,以满足企业安全要求。

Reproducibility is a key feature of Flyte’s design. Immutable task definitions and containerized environments ensure workflows can be replayed exactly, a vital capability for regulatory compliance and validating models.

成本管理

Flyte 通过其资源感知调度来优化计算成本,该调度可以有效地分配资源并支持使用现货实例。内置重试、检查点和动态扩展等功能可确保成本与活跃使用直接相关,从而帮助团队有效管理预算。

可扩展性

Flyte’s Kubernetes foundation enables horizontal scaling, accommodating everything from small experiments to large-scale enterprise pipelines. It automatically handles dependencies and executes independent tasks in parallel to maximize efficiency.

The platform’s map tasks feature is particularly useful for processing large datasets. By parallelizing tasks across multiple workers, it simplifies operations such as hyperparameter tuning, cross-validation, and batch predictions - scenarios where repetitive tasks need to be applied to multiple data subsets.

合作

FlyteConsole 充当监控工作流程和诊断问题的集中中心。它的项目和域结构使得跨团队共享和重用组件变得容易。此外,启动计划允许团队执行参数化工作流程,而无需修改底层代码,从而增强灵活性和协作。

6.ML运行

MLRun 作为一个专为管理企业级机器学习操作而定制的开源平台而脱颖而出。它简化了部署和管理 ML 工作流程的复杂性,使其成为旨在跨各种框架和基础设施实施 ML 模型的团队的绝佳选择。

互操作性

MLRun 与各种机器学习框架兼容,包括 SKLearn、XGBoost、LightGBM、TensorFlow/Keras、PyTorch 和 ONNX。它还与 PyCharm、VSCode、Jupyter、Colab、AzureML 和 SageMaker 等流行的开发环境和平台顺利集成。这种灵活性确保团队可以在他们喜欢的工具中不间断地工作。

该平台自动记录活动、管理模型并支持分布式训练,使其成为一个全面的解决方案。正如 MLRun.org 所说:

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MLRun.org

“通过开放式架构让您的堆栈面向未来,支持所有主流框架、托管机器学习服务和法学硕士,并与任何第三方服务集成。”

  • MLRun.org

在执行方面,MLRun 支持 Nuclio、Spark、Dask、Horovod/MPI 和 Kubernetes Jobs 等框架,让团队可以自由选择最适合其工作负载的工具。此外,它还可以无缝连接到 S3、Google Cloud Storage、Azure 和传统文件系统等存储解决方案。

当涉及 GPU 加速任务时,MLRun 采用无服务器功能和统一的 LLM 网关来实现按需扩展和监控。

治理和安全

除了技术灵活性之外,MLRun 还通过自动记录所有 ML 操作来加强治理。其实验管理功能记录模型训练、部署和推理的各个方面,确保可重复性和问责制。例如,2025 年 5 月,一家大型银行使用 MLRun 创建了一个多代理聊天机器人。该项目纳入了实时监控,并通过自动评估管道和警报系统遵守监管要求。

成本管理

MLRun 通过使用资源感知调度来帮助团队控制成本,该调度可以有效地分配资源并支持现货实例。内置重试、检查点和动态扩展等功能可确保支出与实际使用情况紧密结合,从而使预算管理更加可预测和有效。

可扩展性

MLRun’s Kubernetes-native design allows it to scale automatically based on workload demands. This makes it suitable for everything from small prototypes to large-scale production deployments. Its distributed training capabilities enable horizontal scaling, ensuring efficient resource management during model training.

对于推理任务,MLRun 使用无服务器函数动态分配 GPU 资源,在保持成本效率的同时优化性能。

合作

MLRun 还通过与 Jenkins、GitHub Actions、GitLab CI/CD 和 Kubeflow Pipelines 等领先的 CI/CD 工具集成来增强团队协作。这些集成通过自动化测试和部署流程来简化工作流程。此外,实时仪表板为团队提供了对模型性能和系统健康状况的清晰洞察,促进更好的沟通和协调。

7. 元流

Metaflow 是 Netflix 开发的,旨在支持推荐系统和 A/B 测试,现已发展成为一个开源平台,可简化机器学习 (ML) 工作流程,同时确保其可靠扩展。下面,我们探讨其杰出功能,包括互操作性、治理、成本管理、可扩展性和协作。

互操作性

Metaflow 通过轻松地与 Python 生态系统集成来解决 ML 编排中的常见挑战。它支持广泛使用的 ML 库,例如 scikit-learn、TensorFlow、PyTorch 和 XGBoost,所有这些都不需要额外的配置。它与 AWS 的本机集成通过 AWS Batch 自动执行 EC2 实例配置、S3 存储管理和分布式计算等任务,进一步简化了操作。

借助 @batch 和 @resources 等装饰器,数据科学家可以轻松地将工作流程从本地计算机扩展到云。这种方法确保可以增强 Python 工作流程的编排,而无需进行重大代码更改。

此外,Metaflow 通过 Docker 支持容器化环境,从而实现跨不同计算设置的一致执行。这消除了常见的“它可以在我的机器上运行”问题,使团队的开发更加顺利。

治理和安全

Metaflow 自动为每个工作流运行分配一个唯一标识符,跟踪所有工件、参数和代码版本。这创建了可靠的审计跟踪,支持法规遵从性并允许精确再现实验。

当部署在云基础设施上时,该平台使用与 AWS IAM 策略集成的基于角色的访问控制来保护资源访问。其数据沿袭跟踪功能通过工作流程记录数据的整个旅程,从而更轻松地跟踪问题并遵守治理策略。

元数据服务集中工作流数据,包括运行时统计信息、资源使用情况和错误日志。这种全面的日志记录简化了调试,并提供了对工作流程行为随时间变化的洞察。

成本管理

Metaflow 通过智能分配资源(包括对 AWS 现货实例的支持)来优化云支出。自动清理机制通过终止空闲实例和清除临时存储来防止浪费。

Through decorators like @resources(memory=32000, cpu=8), teams can define resource limits, ensuring workflows stay within budget. The platform’s dashboard provides usage analytics, highlighting resource-heavy workflows and identifying opportunities for cost savings.

可扩展性

Metaflow 擅长扩展工作流程以处理大型数据集和复杂模型。使用 AWS Batch,它可以在多台计算机上分配任务,自动管理作业队列、资源配置和故障恢复。

步骤级并行化使任务能够同时运行,从而缩短运行时间,同时根据资源密集型步骤的需要配置支持 GPU 的实例。该平台在整个执行过程中动态调整资源,使实例类型和数量与工作流程需求保持一致,以避免过度配置并最大限度地降低成本。

合作

Metaflow 通过其共享元数据存储促进团队合作,使团队成员能够发现、检查和重用工作流程。它与 Jupyter Notebook 的集成让数据科学家可以制作想法原型并将其无缝地转化为生产。

The platform's experiment tracking creates a shared knowledge base, enabling teams to compare models, share insights, and build on each other’s work. Version control integration ensures workflow changes are tracked and reviewed through established development processes.

实时监控提供对活动工作流程的可见性,帮助团队更有效地协调并查明瓶颈。详细的错误报告和重试机制进一步减少了故障排除时间,简化了协作并提高了生产力。

8. 凯德罗

Kedro 通过优先考虑互操作性和简化工作流程来改进机器学习操作,从而在平台中脱颖而出。

这个开源Python框架旨在标准化数据科学代码和工作流程,使团队协作更加高效。其结构化方法可确保项目保持一致性,同时提供定制灵活性。

Kedro 的主要优势之一是强调团队合作。它提供了一个项目模板,将配置、代码、测试、文档和笔记本组织成清晰的结构。该模板可以定制以满足不同团队的独特需求,促进更顺畅的协作。

Kedro-Viz 是该框架的交互式管道可视化工具,在简化复杂工作流程方面发挥着关键作用。它提供了数据沿袭和执行细节的清晰视图,使技术团队和业务利益相关者更容易掌握复杂的流程。通过有状态 URL 共享可视化的能力可以实现有针对性的讨论和协作。

除了可视化功能之外,Kedro 还推广基本的软件工程实践,例如测试驱动开发、完整的文档和代码检查。它还具有 Visual Studio Code 扩展,可增强代码导航和自动完成功能,从而简化开发过程。

另一个有价值的功能是管道切片,它允许开发人员在开发和测试期间执行工作流的特定部分,从而节省时间和资源。

9.ZenML

ZenML 通过提供用于构建可重复和可扩展管道的框架来简化机器学习工作流程。这个开源工具弥合了实验和生产之间的差距,使团队能够从原型无缝过渡到完全可操作的机器学习系统。

ZenML 的突出特点之一是其模块化架构,它将 ML 管道分解为单独的、可测试的步骤。通过将每个步骤视为一个单独的单元,与传统的整体工作流程相比,调试和维护变得更加简单。

互操作性

ZenML 在连接各种机器学习工具和云服务方面表现出色。它支持 30 多种集成(包括 MLflow、Kubeflow、AWS SageMaker 和 Google Cloud AI Platform),在构建和管理工作流程方面提供了无与伦比的灵活性。

The framework’s stack-based integration system allows you to tailor technology stacks to specific environments. For example, you might use local tools for development, cloud services for staging, and enterprise solutions for production. This adaptability ensures teams can adopt ZenML at their own pace without disrupting existing processes.

ZenML 还将工件存储、协调器和模型注册表整合到单个界面下。这种统一的方法意味着您可以轻松地从本地运行管道切换到将它们部署在 Kubernetes 上,而无需更改代码。这种多功能性支持跨不同环境的安全且管理良好的操作。

治理和安全

ZenML 具有详细的沿袭跟踪和审核日志等功能,可满足企业级安全需求。每个管道运行都会生成全面的元数据,包括有关数据源、模型版本和执行环境的信息。这种程度的透明度对于监管合规性至关重要。

该框架还包括基于角色的访问控制,允许组织精确定义谁可以访问特定的管道、工件或环境。这可确保敏感数据和模型受到保护,同时仍然支持跨团队协作。

对于模型治理,ZenML 提供自动版本控制、审批工作流程和部署门。这些工具允许团队强制执行验证策略,从而降低将未经测试或有问题的模型部署到生产中的风险。

可扩展性

ZenML’s architecture supports scaling from small, local experiments to large, distributed cloud deployments. Features like step caching help save time and reduce costs by reusing results from unchanged pipeline steps.

对于高需求的工作负载,ZenML 与基于 Kubernetes 的编排器集成,实现计算资源的自动扩展。这种弹性确保团队可以处理波动的计算需求,而不会过度使用资源。

此外,管道并行化允许独立步骤同时运行,从而优化资源使用并缩短最复杂工作流程的执行时间。

合作

ZenML 通过其集中式管道注册表和共享工件管理来促进团队合作。这些功能允许团队成员共享和重用管道组件,从而提高效率和一致性。

该平台与 Jupyter 笔记本和 IDE 等流行工具无缝集成,让数据科学家在熟悉的环境中工作,同时受益于强大的管道管理。它还支持代码审查和版本控制,确保软件工程最佳实践得到维护。

通过实验跟踪,团队可以比较不同的模型版本和管道配置。此功能可以更轻松地识别性能最佳的解决方案并在整个组织内分享见解,从而增强协作和决策。

10. Argo 工作流程

Argo 工作流程

Argo Workflows 是专为 Kubernetes 环境打造的容器原生工作流引擎。这款开源工具非常适合编排机器学习 (ML) 管道,每个步骤都在自己的隔离容器中运行 - 非常适合利用 Kubernetes 的团队。

该平台采用基于 YAML 的声明性方法来定义工作流程。这使得数据科学家和机器学习工程师能够以版本控制和可重复的方式概述他们的整个管道逻辑。每个工作流步骤在其自己的容器内独立运行,确保隔离并防止依赖关系冲突。这种以容器为中心的设计与 Kubernetes 无缝集成,使其成为容器化 ML 管道的自然选择。

互操作性

Argo Workflows 在更广泛的 Kubernetes 生态系统中轻松运行。它与 Docker Hub、Amazon ECR 和 Google Container Registry 等流行的容器注册表集成,使团队能够轻松提取预构建的 ML 映像或自定义容器。

得益于其容器优先的架构,Argo 可以编排各种工具,无论您是运行 TensorFlow 作业、PyTorch 实验还是用于数据预处理的自定义脚本。该平台的灵活性确保不同的组件可以在统一的管道中进行协调。

对于工件管理,Argo 支持多种存储后端,包括 Amazon S3、Google Cloud Storage 和 Azure Blob Storage。这使得团队可以使用他们首选的云存储解决方案来存储和检索数据集、模型检查点和结果,从而避免供应商锁定。

治理和安全

Argo Workflows 利用 Kubernetes 的 RBAC 系统来提供强大的安全性。组织可以定义详细的权限来控制谁可以创建、修改或运行特定工作流程。这可确保敏感的机器学习管道受到保护,同时仍支持协作开发。

该平台还通过 Kubernetes 事件和自定义工作流程日志提供详细的审核日志记录。每个工作流执行都会被仔细记录,详细说明运行的内容、运行时间以及消耗的资源。这种程度的透明度有助于满足合规性要求并简化复杂管道的故障排除。

为了处理敏感信息,Argo 遵循 Kubernetes 的秘密管理最佳实践。团队可以安全地将 API 密钥、数据库凭据和其他敏感数据注入到工作流程步骤中,而无需在 YAML 文件中公开它们。这确保管道可以访问必要的资源,同时保持安全性。

可扩展性

Argo Workflows 旨在轻松扩展,跨 Kubernetes 节点分配工作流程步骤。对于具有并行任务的管道,该平台会自动跨可用集群资源调度容器,从而优化计算密集型 ML 工作负载的吞吐量。

借助其资源管理功能,团队可以定义每个工作流程步骤的 CPU、内存和 GPU 需求。这可以确保计算密集型训练任务获得所需的资源,而较轻的步骤可以避免浪费集群容量。

对于大规模操作,Argo 提供了可以参数化并在不同数据集或模型设置中重复使用的工作流程模板。这减少了冗余并简化了跨多个项目或环境扩展一致的机器学习流程。

成本管理

Argo Workflows 通过有效利用资源来帮助管理成本。容器按需启动并在任务完成后关闭,从而最大限度地减少空闲资源的使用。

该平台还通过 Kubernetes 节点组支持现货实例,使团队能够利用折扣云计算来执行容错 ML 任务。通过自动重试,Argo 可确保工作负载能够处理中断,使其成为抢占式基础设施培训的经济高效的选择。

优点和缺点

前面讨论的每种工具都有自己的优势和挑战,所进行的权衡可能会影响团队的决策过程。

Prompts.ai 通过统一对超过 35 种语言模型的访问来简化 AI 编排。其 TOKN 信用系统可降低高达 98% 的成本,同时保持强大的企业级安全性。

Apache Airflow 由成熟的生态系统支持,提供广泛的插件和可靠的日志记录。然而,它需要陡峭的学习曲线和大量的资源投资。

Prefect 以其用户友好的界面和混合执行功能而脱颖而出。也就是说,它的集成较少,并且高级功能是为付费级别保留的。

Dagster 通过强大的类型和资产沿袭增强了数据管道管理。然而,它的学习曲线更陡峭,并且在大型企业中的采用有限。

Flyte 在基于 Kubernetes 的容器化、版本控制和可重复性方面表现出色,使其成为机器学习工作流程的可靠选择。然而,它的复杂性和对 Kubernetes 的依赖可能会给较小的团队带来挑战。

下表总结了每种工具的主要优点和局限性:

MLRun 提供完整的机器学习生命周期解决方案,包括自动扩展和集成特征存储。然而,它具有复杂的设置过程以及围绕供应商锁定的潜在问题。

Metaflow 由 Netflix 开发,专为可扩展性和数据科学工作流程而设计。虽然用户友好,但它主要以 AWS 基础设施为中心,并且难以应对高度复杂的工作流程。

Kedro 强调模块化管道设计和详细的数据目录,确保可重复性。不利的一面是,其本机编排功能有限,用户可能面临学习曲线。

ZenML 通过强大的集成和有效的实验跟踪来瞄准 MLOps。作为一个较年轻的平台,它的社区较小,这可能会影响支持和资源。

Argo Workflows 是 Kubernetes 原生的,提供容器隔离和基于 YAML 的声明性配置。然而,它需要大量的 Kubernetes 专业知识,并且可能涉及管理复杂的 YAML 文件。

选择正确的工具取决于您团队的技术专业知识、基础设施和工作流程需求。具有 Kubernetes 知识的团队可能会倾向于 Flyte 或 Argo Workflows,而那些优先考虑易用性的团队可能会发现 Prefect 或 Prompts.ai 更具吸引力。对于数据密集型流程,Dagster 以资产为中心的方法表现出色,而研究驱动的团队可能会受益于 Metaflow 或 Kedro 等工具。

结论

选择正确的机器学习 (ML) 工作流程工具取决于您组织的独特目标、专业知识和运营优先级。由于有如此多的可用选项,因此重点关注符合团队需求的功能至关重要。市场上的每种工具都针对机器学习生命周期的特定阶段,提供不同程度的复杂性和专业化。

对于旨在削减成本和简化 AI 访问的美国组织来说,Prompts.ai 是一个出色的选择。通过将对超过 35 种领先语言模型的访问整合到一个平台中并利用其 TOKN 信用系统,它可以节省高达 98% 的成本。具有 Kubernetes 经验的团队可能更喜欢 Flyte 或 Argo 工作流,它们在可扩展性和容器化至关重要的云原生环境中表现出色。这些工具特别适合拥有强大的云原生基础设施策略的组织。

If ease of use is a top priority, tools like Prefect or Metaflow offer intuitive interfaces, reducing onboarding time for data science teams. This is especially beneficial for US companies navigating the ongoing shortage of skilled AI and ML professionals. Meanwhile, data-intensive enterprises - especially those in regulated industries like financial services or healthcare - may find Dagster’s asset-centric approach invaluable. Its strong typing and comprehensive lineage tracking help meet strict compliance requirements while managing complex datasets.

评估工具时,请考虑集成功能、治理功能、可扩展性和成本等因素。在使用平台之前,请评估您当前的基础设施、团队专业知识和合规性需求。从试点项目开始有助于在做出更大规模的决策之前评估工作流程的复杂性、性能和团队采用情况。

最终,选择的解决方案不仅能满足您当前的需求,还能与您的组织一起发展,确保安全性、合规性和长期效率。

常见问题解答

选择管理机器学习工作流程的工具时应该考虑什么?

选择管理机器学习工作流程的工具时,需要牢记几个重要因素,以确保它符合团队的需求。团队专业知识发挥着重要作用 - 某些工具(例如依赖 Kubernetes 的工具)对于没有经验的团队来说可能具有挑战性,可能会造成不必要的障碍。

另一个关键考虑因素是集成能力。该工具应与您现有的技术堆栈顺利融合,包括数据仓库、版本控制系统和机器学习管道的其他部分等关键组件。无缝配合可以节省时间并减少操作摩擦。

对于较小或正在扩大的团队,明智的做法是优先考虑用户友好且具有易于管理的学习曲线的工具。这降低了进入壁垒,实现更快的实施并减少入职难度。最后,配备内置监控和警报系统的工具可能非常宝贵。这些功能可以快速识别和解决工作流程问题,从而节省时间和精力。

选择正确的工具不仅可以简化机器学习流程,还可以提高整体生产力和效率。

集成不同的机器学习工具如何提高工作流程效率?

将机器学习工具集成到工作流程中可以通过自动化数据预处理、训练和部署等基本阶段来改变团队处理模型开发的方式。这种自动化不仅减少了手动工作量,还加快了项目进度,使团队能够更快地取得成果。

此外,它使扩展管理大型数据集变得更加实用,确保模型和数据集版本控制的一致再现性,并轻松地与广泛使用的机器学习库和云平台配合使用。通过消除这些流程的复杂性,团队可以将精力投入到推动创新和应对重要挑战上,而不是陷入重复性任务的泥沼中。

在机器学习编排工具中,您应该优先考虑哪些安全和治理功能?

在选择机器学习编排工具时,关注强大的安全和治理功能以保护敏感信息并满足合规性要求至关重要。寻找包括基于角色的访问控制、端到端加密和自动合规性检查的工具,以遵守行业法规。

需要考虑的关键功能还包括用于管理访问的 IP 许可名单、静态和传输中的数据加密以及对 SAML 2.0 等安全身份验证方法的支持。这些措施共同保护您的工作流程、维护数据完整性并确保您的机器学习操作保持安全和合规。

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