การใช้งาน Google Datalab Notebook บน Dataproc เพื่อสร้าง Machine Learning Model เบื้องต้น

ต่อจาก สร้าง Hadoop และ Spark Cluster เพื่องานด้าน Data Science ด้วย Google Cloud Dataproc + Datalab จาก Google Cloud Datalab คลิก Notebookแล้ว ตั้งชื่อ Demo01 เลือได้ว่า จะใช้ Python2 หรือ Python3 ในที่นี้จะเลือก Python3 ตรวจสอบรุ่นของ Spark ที่ใช้งานด้วยคำสั่ง spark.version แล้วกดปุ่ม Shift+Enter เพื่อ Run สามารถใช้คำสั่งไปย้ง Shell ซึ่งเป็น Linux ได้ โดยใช้เครื่องหมาย ! นำหน้า ในที่นี้ จะ Download iris dataset จาก https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/iris/iris.data มาไว้ในเครื่อง mycluster-m ด้วย คำสั่ง ! wget https://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/iris/iris.data แล้ว เอาไปใส่ใน HDFS ด้วยคำสั่ง ! hdfs dfs -put iris.data / จะได้ผลประมาณนี้ จาก Machine Learning #01 – Python with iris dataset ซึ่งเดิมใช้ sklearn จะเปลี่ยนเป็น Spark MLlib เพื่อใช้ความสามารถของ Spark Cluster ได้ เริ่มต้นจาก Import Library ที่จำเป็นดังนี้ # Import Libaries from pyspark.ml import Pipeline from pyspark.ml.evaluation import MulticlassClassificationEvaluator from pyspark.ml.classification import LogisticRegression from pyspark.ml.tuning import ParamGridBuilder, CrossValidator from pyspark.ml.feature import VectorAssembler from pyspark.sql.types import * จากนั้น สร้าง Spark Dataframe (Concept จะคล้ายกับ Pandas แต่มีรายละเอียดที่มากกว่า) # get into DataFrame csvFile = spark.read.csv(‘/iris.data’, inferSchema=True) diz = {“Iris-setosa”:”1″, “Iris-versicolor”:”2″, “Iris-virginica”:”3″ } df = csvFile.na.replace(diz,1,”_c4″) df2 = df.withColumn(“label”,df[“_c4”].cast(IntegerType())) \ .withColumnRenamed(“_c0″,”sepal_length”) \ .withColumnRenamed(“_c1″,”sepal_width”) \ .withColumnRenamed(“_c2″,”petal_length”) \ .withColumnRenamed(“_c3″,”petal_width”) train,test = df2.randomSplit([0.75,0.25]) เริ่มจาก ให้ spark session (spark) อ่านไฟล์ CSV จาก HDFS /iris.data โดยระบุว่า ให้กำหนด Data Type อัตโนมัติ (inforSchema=True) และไฟล์นี้ไม่มี Header Dataset นี้ ประกอบด้วย 5 columns เมื่อ Spark อ่านข้อมูลเข้ามา จะตั้งชื่อ column เป็น _c0, _c1, _c2, _c3, _c4 โดย _c4 จะเป็น label ของชนิดของดอก iris ซึ่งกำหนดเป็น String => Iris-setosa, Iris-vesicolor,

Read More »

สร้าง Hadoop และ Spark Cluster เพื่องานด้าน Data Science ด้วย Google Cloud Dataproc + Datalab

จาก Ambari #01: ติดตั้ง Ambari Server , Ambari #02 ติดตั้ง Ambari Agent , Ambari #04 การสร้าง Hadoop ด้วย Ambari บน AWS และ GCP #01 วิธีการสร้าง Virtual Machine บน Google Cloud Platform จะเห็นได้ว่า ก็ยังมีความยุ่งยากอยู่ อีกทั้ง หากต้องการใช้ PySpark ก็ต้องตามติดตั้ง Python Packages ต้องปรับค่ามากมาย และหากต้องการขยายระบบ ก็มีงานต้องทำอีกเยอะ ในบทความนี้ จะแนะนำอีกวิธีหนึ่ง คือ การใช้งาน Google Cloud Dataproc ซึ่งจะทำให้เราได้ใช้ Hadoop + Spark Cluster ซึ่งได้รับการทดสอบเป็นอย่างดี อีกทั้งยังสามารถเลือกใช้ Spark รุ่นต่างๆได้อย่างง่ายได้ ทำให้สามารถโฟกัสไปยัง Data และ กระบวนทำ Machine Learning ได้เต็มที่ ไปที่ Google Cloud Console เพื่อเลือก Project ที่จะทำงานด้วย และเปิดช้งาน Cloud Dataproc และ Compute Engine APIs และ ในที่นี้ จะมี project-id คือ kx-dataproc-01 (สามารถสร้างในชื่อที่ต้องการเองได้) https://console.cloud.google.com/ เปิดใช้งาน Google Cloud Dataproc https://console.cloud.google.com/dataproc/ เปิด GCLOUD COMMAND ในที่นี้ จะสร้าง Cluster ชื่อ mycluster ใน project-id ชื่อ kx-dataproc-01 แล้วให้ copy คำสั่งต่อไปนี้ลงไปใน gcloud command แล้วกดปุ่ม Enter gcloud dataproc clusters create mycluster –project kx-dataproc-01 –initialization-actions gs://dataproc-initialization-actions/datalab/datalab.sh ใช้เวลาประมาณ 5 นาที ก็จะได้ Hadoop + Spark Cluster ที่มี 1 Master และ 2 Workers ซึ่ง Master จะชื่อว่า mycluster-m และ Workers จะชื่อ mycluster-w-0 และ mycluster-w-1 ต่อไป ทำ SSH Tunnel จาก Master คือ mycluster-m Port 8080 ออกมา โดยพิมพ์คำสั่งต่อไปนี้ gcloud compute ssh mycluster-m –project kx-dataproc-01 –zone=asia-southeast1-a — -4 -N -L 8080:mycluster-m:8080 โดย –project ไว้สำหรับระบุชื่อ project-id –zone ไว้ระบุ Zone ที่ Cluster อยู่ — ไว้เป็นตัวคั่น (separator) ว่าหลังจากนี้เป็นคำสั่งของ ssh -4 บอกว่า ติดต่อด้วย IPv4 -N บอกว่า ไม่ต้องเปิด Shell ของเครื่อง Master -L บอกว่า จะ Forward Port 8080 ไปยังเครื่อง mycluster-m ที่ port 8080 จากนั้น เปิด Web Preview

Read More »

Ambari #08 ปรับแต่ง pyspark ให้สามารถใช้งาน spark.ml ได้ ด้วย conda package management

เราสามารถใช้งาน Spark ในด้าน Machine Learning ด้วย pyspark แต่ปัญหาอยู่ที่ว่า python ที่ติดตั้งบน Ubuntu 14.04 นั้น ไม่มี package ที่จำเป็นต้องใช้ ได้แก่ numpy, scipy, scikit-learn, matplotlib ซึ่งขั้นตอนการติดตั้ง ก็จะยุ่งยาก เพราะต้อง compile code เองด้วย แต่ปัจจุบัน มีเครื่องมือที่เรียกว่า “conda” ทำหน้าที่ติดตั้ง package ที่ต้องการได้สะดวก ในที่นี้ จะเลือกใช้ python 2.7 และ จะติดตั้งลงไปใน /opt/conda ขั้นตอนการติดตั้ง conda ไปเลือก setup script จาก https://conda.io/miniconda.html ในการนี้ ขอให้ทำในสิทธิ์ของ root sudo su cd Download script wget https://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda2-latest-Linux-x86_64.sh จากนั้น ใช้คำสั่งต่อไปนี้ เพื่อติดตั้ง conda ลงไปใน /opt/conda และ เลือกใช้ค่า default bash Miniconda2-latest-Linux-x86_64.sh -p /opt/conda -b ติดตั้ง scikit-learn package ซึ่งจะติดตั้ง package อื่นๆที่จำเป็นสำหรับ spark.ml เข้ามาด้วย /opt/conda/bin/conda install scikit-learn -y ทำขั้นตอน 3-6 กับ “ทุกๆ node” ใน Hadoop Cluster ต่อไปตั้งค่า Zeppelin ให้สามารถใช้งาน conda แทน python เดิม เปิด Zeppelin ขึ้นมา คลิก Interpreter > ค้นหา spark แล้วคลิก edit จากนั้น หาเลื่อนหาค่า pyspark.python แล้วแก้ไขเป็น /opt/conda/bin/python แล้วคลิก save จากนั้นก็จะสามารถใช้งาน spark.ml ได้แล้ว

Read More »

Machine Learning #01 – Python with iris dataset

ในบทความนี้ จะแนะนำวิธีการสร้างกระบวนการ Machine Learning ด้วย Python โดยใช้ iris dataset ตั้งแต่การโหลดข้อมูล, สร้าง  Model,  Cross Validation, วัด Accuracy และการนำ Model ไปใช้งาน เพื่อความสะดวกในการเรียนรู้ เราจะเลือกใช้ Anaconda ซึ่งเป็น Python Data Science Platform ซึ่งจะรวบรวมเครื่องมือ และ Library ที่จำเป็นต่อการพัฒนา โดยสามารถเลือก Download รุ่นที่เหมาะกับระบบปฏบัติการของท่านได้ที่ https://www.anaconda.com/download/ สามารถ Clone Repository ตัวอย่างทั้งหมดที่กล่าวถึงในบทความนี้ได้จาก https://github.com/nagarindkx/pythonml และ แนะนำให้ใช้งาน jupyter-notebook เพื่อสะดวกในการเรียนรู้ บทความนี้ใช้ Notebook: 01 – SVM with iris dataset.ipynb   เริ่มจาก import dataset “iris” จาก SciKit ซึ่งเป็น dataset ตัวอย่างทีดี ในการสร้างระบบ Predict ชนิดของดอกไม้ จากการป้อนค่า ความกว้างและความยาวของกลีบดอก Iris (รายละเอียดอ่านได้จาก https://en.wikipedia.org/wiki/Iris_flower_data_set) ซึ่งเป็นการวัดความกว้าง และ ความยาวของกลีบดอก ของดอก “iris” (sepal width, sepal length, petal width, petal length) ใน 3 Spicy Image Source: https://en.wikipedia.org/wiki/Iris_flower_data_set ชุด iris dataset นี้ มักจะใช้ในการเริ่มต้นเรียนรู้ กระบวนการสร้าง Machine Learning เพื่อการ Classification โดยในตัวอย่างนี้จะใช้ Support Vector Machine (SVM) โดยเมื่อสร้างและ Train Model เสร็จแล้ว สามารถนำ Model นี้ไปใช้ในการ จำแนก Species ได้ โดยการระบุ ความกว้างและความยาวดังกล่าว แล้วระบบจะตอบมาได้ว่า เป็น Species ใด ในการเริ่มต้นนี้ เราจะใช้ iris dataset ที่มาพร้อมกับ SciKit  (sklearn) ซึ่งเป็น Machine Learning Package ในภาษา Python (ซึ่งติดตั้งมาในชุดของ Anaconda เรียบร้อยแล้ว) นำเข้าข้อมูล from sklearn import datasets iris = datasets.load_iris() สำรวจข้อมูล print(iris.data) print(iris.target) print(iris.data.shape) print(iris.target.shape) ใช้งาน SVM (Support Vector Machine) สร้าง SVC (Support Vector Classification) เพื่อทำการ Training ด้วยคำสั่ง fit โดยใส่ค่า data และ target ลงไป from sklearn import svm clf = svm.SVC() clf.fit(iris.data, iris.target) ผลที่ได้คือ SVC(C=1.0, cache_size=200, class_weight=None, coef0=0.0, decision_function_shape=None, degree=3, gamma=’auto’, kernel=’rbf’, max_iter=-1, probability=False, random_state=None, shrinking=True, tol=0.001, verbose=False) ทดลองทำการ Predict ด้วยคำสั่ง predict แล้วใส่ Array ข้อมูลลงไป print(clf.predict([[ 6.3 , 2.5, 5.,

Read More »