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什麼是開放原始碼機器學習?

了解如何使用開放工具、共用架構,以及社群導向的創新來建置、訓練和改善機器學習 (ML) 模型。

開放原始碼機器學習是一種使用公開可用的工具、架構和資料集來開發機器學習模型的方法。

開放原始碼方法讓機器學習更容易使用。 團隊不必依賴封閉的專屬系統,而是可以研究原始程式碼、依需求調整,並將改進回饋給社群。

機器學習的熱門程度在最近幾年間已大幅成長,而且也有更多的公司在尋找使用 AI 來解決商務挑戰的方法。隨著機器學習變得越來越普遍,就會變得更易於開發與進行實作,而這也要歸因於免費的開放原始碼機器學習軟體。

關鍵重點

  • 開放原始碼機器學習使用共用的架構、程式庫和資料集,任何人都可以研究並改進。
  • 社群共同作業有助於模型更快演進,並配合實際需求調整。
  • 團隊可以擁有更高的透明度和彈性來建置、訓練和部署模型。
  • 開放工具支援跨產業的學習、實驗和實際執行環境使用。
  • 許多組織會將開放原始碼 ML 與雲端平台結合,以負責任地擴展規模。

是什麼讓機器學習成為開放原始碼?

開放授權、共用架構與社群導向的進展

當機器學習的核心建置區塊以開放授權方式共用時,就可視為開放原始碼。這表示程式庫和架構的原始程式碼是可公開取得的,因此人們可以研究模型的運作方式、依需求調整,並與他人分享改進。

在封閉式原始碼軟體的情況下,只有一個人或組織具備擁有及修改該軟體的權力,而且使用者通常必須簽署專屬的合約,保證其不會對該軟體進行擁有者未明確允許的任何動作。

相反地,任何人都可以檢視、修改和共用開放原始碼軟體,所以使用者可以修改原始程式碼後用於自己的專案中。

開放原始碼機器學習的元件

在實務上,開放原始碼機器學習通常包含下列元件。

開放程式碼

可供檢視和修改的演算法、訓練指令碼和支援工具。這種透明度有助於您了解設計選擇、確認行為並將模型調整為新的使用案例。

寬鬆授權

開放原始碼授權定義軟體的使用、修改和重新散佈方式。這些授權讓學生、研究人員與各種組織能夠在不需要特別許可的情況下,基於現有成果進行開發。

社群與貢獻

開發會在公開環境中進行,由貢獻者審查程式碼、修正問題,並新增功能。這種共用流程有助於工具更快改進,並反映各產業的實際需求。

共用生態系統

開放原始碼機器學習很少是獨立存在的。程式庫、資料集、筆記本和實驗追蹤工具通常可以搭配使用,讓您更容易從學習和實驗過渡到實際執行環境使用。

相較之下,專屬機器學習工具則將原始程式碼保密。您可以使用軟體,但無法查看其內部運作方式,也不能進行變更來符合特定需求。

開放原始碼方法移除了這道障礙,因此許多現代機器學習工作流程會將開放工具與雲端平台搭配使用,以負責任地擴展規模。

開放原始碼機器學習的優點

團隊選擇開放原始碼的原因

開放原始碼機器學習支援人們實際學習、建置模型,並隨著時間持續改進的方式。無論您是在教室中進行實驗,還是在實際執行環境中執行模型,共用工具都能讓您更清楚、更有信心地持續前進。

降低學習與實驗的門檻

開放原始碼機器學習工具可免費使用,而且取得容易。學生與開發人員可以從真實的程式碼中學習、對模型進行實驗,並在沒有授權費用的情況下建立專案。組織可以提早測試構想,並將資源投入到最重要的地方,例如資料品質與基礎結構,而不是軟體授權費用上。

建立信任感的透明度

因為原始程式碼是開放的,團隊可以看到模型如何建置、訓練和評估。這種可見度有助於偵錯、效能微調,以及負責任地使用模型,尤其是在醫療保健或金融等領域,因為了解模型行為至關重要。公開檢閱也有助於更快找出問題,並提升整體可靠性。

透過共同協作加速發展

開放原始碼機器學習會透過共同協作持續演進。來自世界各地的開發人員會貢獻修正、改進和新功能,這有助於工具快速成熟,並反映實際需求。這種協作模式塑造了現今許多最廣泛使用的機器學習架構。

依實際需求彈性調整模型

開放原始碼工具可讓團隊依特定使用案例調整模型和工作流程。您可以延伸程式庫、調整演算法,或整合機器學習生命週期中的各種工具,而不必被單一廠商的藍圖綁住。這種彈性同時支援實驗和長期專案。

從學習到實際執行環境的持續性

許多開放原始碼機器學習工具支援從研究到部署的完整流程。例如,教室中使用的架構也常出現在正式系統中,而實驗追蹤工具可協助團隊重現結果,並隨時間管理變更。這種持續性讓您更容易負責任地擴展專案規模。

跨產業的實際應用

您可能想知道,某些公司在其商務軟體仍有市場時,會願意將軟體免費供大眾使用的動機。但這種做法可以帶來許多的好處,即使對大型的科技公司也是如此。

人們每天都使用開放原始碼機器學習工具來解決實際問題,包括:

  • 文字分析與語言翻譯
  • 醫療保健和交通的影像辨識
  • 教育與零售的建議系統
  • 可重現的研究與實驗


共用工具可以將構想轉化為可運作的系統,並能夠測試、改進與重複使用。

機器學習生命週期中的實際使用案例

將開放工具套用到實際問題

有越來越多的科技公司開始將機器學習演算法和軟體程式庫提供給開發人員免費使用,這也讓開發人員得以對多種機器學習開放原始碼專案進行試驗。

使用 Hugging Face 進行自然語言處理

Hugging Face 提供開放原始碼程式庫和預先訓練模型,可支援常見的自然語言處理工作,例如:

  • 文字分類
  • 翻譯
  • 摘要
  • 問題解答

團隊使用這些工具,在不從頭開始的情況下使用語言模型,並將現有模型調整成適合自己的資料和使用案例。

因為模型和程式碼都是公開的,開發人員可以檢閱模型的建置方式、針對特定領域進行微調,並將改進回饋給社群。

使用 MLflow 進行實驗追蹤與可重現性

MLflow 可協助團隊:

  • 追蹤實驗
  • 比較結果
  • 隨時間管理模型版本

在開發期間,團隊會記錄參數、指標和成品,以了解不同執行之間有哪些變化,並在之後重現結果。當專案規模擴大到超出單一筆記本或單一貢獻者時,這點特別有用。

使用 OpenCV 的電腦視覺應用程式

OpenCV 是一個用來處理和分析影像與影片的開放原始碼程式庫。團隊會將其用於下列工作:

  • 物件偵測
  • 影像辨識
  • 即時影片分析

其開放式設計讓開發人員能檢視演算法、調整管線,並針對特定硬體或環境最佳化效能。這種彈性讓 OpenCV 成為學習電腦視覺基礎,以及建置可處理視覺效果資料的正式系統時的常見選擇。

將工具整合到實際工作流程中

當開放原始碼機器學習平台允許企業使用及參與時,他們會建立起意見反應迴圈,這個開放空間能讓人們分享構想、解決商務挑戰,並讓產品變得更好、更符合使用者需求。

許多機器學習專案會一起使用這些工具:

  • 使用 Hugging Face 建置語言模型
  • 使用 MLflow 追蹤並比較實驗
  • 使用 OpenCV 處理視覺效果資料

開放標準與共用格式讓工具之間更容易連結,並能隨著需求變化而調整。這種模組化方法幫助團隊隨著時間演進系統,同時保持工作流程的透明性與協作性。

開放原始碼機器學習的未來

一個更開放、互相連結的機器學習未來

隨著工具日趨成熟、社群也從單一程式庫擴展為完整且可互通的系統,開放原始碼機器學習也持續演進。有幾項趨勢正在影響團隊未來幾年學習、建置及套用機器學習的方式。

未來趨勢

從單一工具到完整系統

開放原始碼機器學習正從獨立模型走向結合資料、模型、評估與監視的端對端系統。團隊不再只聚焦單一架構,而是愈來愈常使用彼此連結的元件,支援從實驗到部署的完整生命週期。

更著重負責任的開發

隨著機器學習的使用越來越普及,開放原始碼社群也持續投入支援透明度、公平性與問責性的工具。開放式方法讓人更容易檢視模型的行為、了解限制,並透過共同檢閱改善成果。

互通性與開放標準

當團隊整合不同架構和環境之間的工具時,互通性正扮演越來越重要的角色。開放標準可協助模型更容易在研究與實際執行環境之間移動,減少綁定特定廠商的風險,並支援長期彈性。

更廣泛的參與和共同作業

開放原始碼機器學習持續吸引來自研究、教育和產業界的貢獻者。這種多元性將實務經驗帶入工具本身,有助於專案保持相關性,並能廣泛使用。

打造能在真實世界中運作的系統

開放原始碼機器學習在人們學習與實驗機器學習的方式中扮演核心角色。隨著生態系統持續成熟,共同作業、互通性與負責任的使用仍是形塑機器學習如何長期支援人們與組織的關鍵。

資源

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兩個人拿著膝上型電腦在現代化休息區討論程式碼。
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• 2023 年 12 月

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常見問題集

常見問題集

  • 開放原始碼機器學習是指原始程式碼可公開取得的工具、架構和程式庫。您可以研究模型的運作方式、調整為符合您的需求,並與他人分享改進。

    此方法支援學習、實驗與共同作業,讓機器學習在教育、研究和實際應用中更容易取得。
  • 常見的開放原始碼機器學習架構包括用於訓練深度學習模型的 TensorFlow 和 PyTorch、用於傳統機器學習的 scikit-learn、用於自然語言處理的 Hugging Face、用於實驗追蹤的 MLflow,以及用於電腦視覺的 OpenCV。

    這些工具通常會在機器學習生命週期中彼此搭配運作,從實驗到部署。
  • 開放原始碼 ML 工具可讓您清楚了解模型的建置方式,並允許團隊進行修改與延伸。專屬工具通常會限制對基礎程式碼的存取,並採用由廠商定義的工作流程。

    開放原始碼方法提供彈性與透明度,而專屬選項通常更重視便利性和受管理的體驗。
  • 是。開放原始碼機器學習廣泛用於跨產業的企業環境中。團隊使用開放工具來建置、訓練及管理模型,同時套用自己的治理、安全性和營運做法。

    開放原始碼架構也支援互通性,協助組織隨需求演進,將機器學習整合到現有系統中。