クラウドでの深層学習

深層ニューラル ネットワークの学習に適した GPU がない場合は、クラウドにある 1 つ以上の高性能 GPU を使用して深層学習アプリケーションを高速化できます。クラウドで作業するにはいくつかの初期設定が必要ですが、クラウド リソースを使用すれば、学習時間を大幅に短縮したり、同じ時間でより多くのネットワークに学習させたりできるようになります。

単一のマシン上の 1 つ以上の GPU を使用するか、GPU を搭載したマシンから成るクラスターを使用して、学習を高速化できます。複数の GPU を使用して単一のネットワークに学習させることも、一度に複数のネットワークに学習させることもできます。

選択したクラウド プラットフォームで MATLAB® または MATLAB Parallel Server™ を設定すれば、ローカル マシンで実行するコードに最小限の変更を加えるだけで深層学習を実行できます。さまざまな並列環境に合わせて深層学習コードを適応させる方法の詳細については、Scale Up Deep Learning in Parallel, on GPUs, and in the Cloudを参照してください。

メモ

クラウド内の単一のマシンで MATLAB を実行し、ssh またはリモート デスクトップ プロトコル (RDP) を使用して接続する場合、ネットワークの実行と学習でもローカル マシンで実行した場合と同じコードが使用されます。

GPU または並列オプションを使用するには、Parallel Computing Toolbox™ が必要です。GPU を使用するには、サポートされている GPU デバイスも必要です。サポートされているデバイスの詳細については、GPU 計算の要件 (Parallel Computing Toolbox)を参照してください。リモート クラスターを使用する場合、MATLAB Parallel Server も必要です。

クラウドでの MATLAB へのアクセス

MathWorks® は、Amazon® Web Services (AWS®) や Azure® などのパブリック クラウドで MATLAB にアクセスする複数の方法を提供しており、ニーズに応じて構成できます。パブリック クラウド サービスを利用するには、選択したクラウド プラットフォームのアカウントが必要です。

これらのクラウド サービスを利用することで、事前構成されたマシン テンプレートを使用して、クラウドで MATLAB を簡単に実行できるようになります。MATLAB を自分でインストールする必要はありません。

次の表は、クラウドで MATLAB にアクセスするためのオプションの一部を示しています。

クラウド ソリューションリソースのタイプ追加情報詳細

MathWorks Cloud Center

単一のマシンまたはクラスター

MathWorks Cloud Center

MATLAB 深層学習コンテナー

単一のマシン

  • クラウドやローカル ハードウェアなど、どこでもコンテナーを実行できる。

  • コンテナー イメージをカスタマイズして保存する。

  • 深層学習のアプリケーションやワークフローでよく使用されるツールボックスが含まれている。

Azure Marketplace

単一のマシンまたはクラスター

  • 完全にカスタマイズ可能。

  • リージョンとネットワークの設定を構成する。

  • 既存のクラウド インフラストラクチャにデプロイする。

AWS および Azure のリファレンス アーキテクチャ テンプレート

単一のマシンまたはクラスター

  • 完全にカスタマイズ可能。

  • リージョンとネットワークの設定を構成する。

  • 既存のクラウド インフラストラクチャにデプロイする。

これらのクラウド ソリューションを使用して GPU にアクセスする方法については、クラウド上の GPU を使用した MATLAB の実行 (Parallel Computing Toolbox)を参照してください。

クラウドでのビッグ データの処理

クラウドにデータを保存すると、クラウド リソースを作成するたびに大量のデータをアップロードまたはダウンロードする必要がなくなり、クラウド アプリケーションに簡単にアクセスできるようになります。AWS と Azure は、AWS S3 や Azure Blob Storage といったデータ ストレージ サービスをそれぞれ提供しています。

大量のデータを転送するのにかかる時間とコストを節約するため、クラウドへのデータ保存に使用しているのと同じクラウド プロバイダーとリージョンを使用して深層学習アプリケーション用のクラウド リソースを設定することを推奨します。

クラウドに保存されたデータに MATLAB からアクセスするには、マシンにアクセス資格情報を設定する必要があります。環境変数を使用すると、MATLAB 内部からアクセスできるように設定できます。MATLAB クライアントからクラウド データにアクセスできるように環境変数を設定する方法の詳細については、リモート データの操作を参照してください。リモート クラスター内の並列ワーカーに関する環境変数を設定する方法の詳細については、ワーカー上での環境変数の設定 (Parallel Computing Toolbox)を参照してください。

データをクラウドにアップロードして MATLAB からそのデータにアクセスする方法を示す例については、AWS での深層学習データの処理およびWork with Deep Learning Data in Azureを参照してください。

参考

トピック