教程：在 Azure 机器学习工作室中使用无代码 AutoML 训练分类模型

本教程介绍如何在 Azure 机器学习工作室中使用 Azure 机器学习，通过无代码自动化机器学习 (AutoML) 来训练分类模型。 此分类模型预测某个金融机构的客户是否会认购定期存款产品。

使用自动化 ML，可以自动执行耗时密集型任务。 自动机器学习会快速循环访问算法和超参数的多个组合，以帮助你根据所选的成功指标找到最佳模型。

在本教程中不编写任何代码。 使用工作室接口执行训练。 你将了解如何执行以下任务：

Prerequisites

• Azure 订阅。 如果还没有 Azure 订阅，可以创建一个免费帐户。

• 下载 bankmarketing_train.csv 数据文件。 y 列指示客户是否认购了定期存款产品，该列稍后在本教程中将标识为预测目标列。

  注意

  此银行营销数据集是根据 Creative Commons (CCO:Public Domain) 许可条款提供的。 数据库各项内容中的任何权利是根据数据库内容许可条款在 Kaggle 上授予的。 此数据集最初在 UCI 机器学习数据库中提供。

  [Moro et al.， 2014] S. Moro， P. Cortez and P. Rita. 用于预测银行电视营销成功情况的数据驱动方法。 决策支持系统，Elsevier，2014 年 6 月 62：22-31。

创建工作区

Azure 机器学习工作区是云中的基础资源，用于试验、训练和部署机器学习模型。 它将 Azure 订阅和资源组关联到服务中一个易于使用的对象。

完成以下步骤以创建工作区并继续学习本教程。

1. 登录到 Azure 机器学习工作室。

2. 选择“创建工作区”。

3. 提供以下信息来配置新工作区：

   字段	说明
   工作区名称	输入用于标识工作区的唯一名称。 名称在整个资源组中必须唯一。 使用易于记忆且区别于其他人所创建工作区的名称。 工作区名称不区分大小写。
   订阅	选择要使用的 Azure 订阅。
   资源组	使用订阅中的现有资源组，或者输入一个名称以创建新的资源组。 资源组保存 Azure 解决方案的相关资源。 需要参与者或所有者角色才能使用现有资源组。 有关详细信息，请参阅管理对 Azure 机器学习工作区的访问。
   区域	选择最靠近你的用户和数据资源的 Azure 区域以创建工作区。

4. 选择“创建”以创建工作区。

有关 Azure 资源的详细信息，请参阅创建工作区。

有关在 Azure 中创建工作区的其他方法，请参阅在门户中或使用 Python SDK (v2) 管理 Azure 机器学习工作区。

创建自动化机器学习作业

使用位于 https://ml.azure.com 的 Azure 机器学习工作室完成以下试验设置并运行步骤。 机器学习工作室是一个整合的 Web 界面，包括机器学习工具，所有技能级别的数据科学专业人员均可利用这些工具实现数据科学方案。 Internet Explorer 浏览器不支持此工作室。

1. 选择创建的订阅和工作区。

2. 在导航窗格中，选择“创作”>“自动化 ML”。

   由于本教程是你的第一个自动化 ML 试验，因此会看到一个空列表和指向文档的链接。

   

3. 选择“新建自动化 ML 作业”。

4. 在 “训练方法”中，选择 “自动训练”，然后选择“开始配置作业”。

5. 在“基本设置”中，选择“新建”，然后为“试验名称”输入“my-1st-automl-experiment”。

6. 选择“下一步”以加载数据集。

创建数据集并将其加载为数据资产

在配置试验之前，请以 Azure 机器学习数据资产的形式将数据文件上传到工作区。 在本教程中，可以将数据资产视为自动化 ML 作业的数据集。 这可以确保数据格式适合在试验中使用。

1. 在“任务类型和数据”中，对于“选择任务类型”，选择“分类”。

2. 在“选择数据”下，选择“创建”。

   1. 在“数据类型”窗体中，为数据资产指定名称并提供可选说明。

   2. 对于“类型”，请选择“表格”。 自动化 ML 接口当前仅支持 TabularDatasets。

   3. 选择“下一页”。

   4. 在“数据源”窗体中，选择“从本地文件”。 选择“下一页”。

   5. 在“目标存储类型”中，选择在创建工作区期间自动设置的默认数据存储：workspaceblobstore。 将数据文件上传到此位置，使其可供工作区使用。

   6. 选择“下一页”。

   7. 在“文件或文件夹选择”中，选择“上传文件或文件夹”>“上传文件”。

   8. 选择本地计算机上的 bankmarketing_train.csv 文件。 你已将此文件作为先决条件下载。

   9. 选择“下一页”。

      上传完成后，将根据文件类型填充数据预览区域。

   10. 在“设置”窗体中，查看数据的值。 然后，选择“下一步”。

       字段	说明	教程的值
       文件格式	定义文件中存储的数据的布局和类型。	带分隔符
       分隔符	一个或多个字符，用于指定纯文本或其他数据流中不同的独立区域之间的边界。	逗号
       编码	指定字符架构表中用于读取数据集的位。	UTF-8
       列标题	指示如何处理数据集的标头（如果有）。	所有文件都具有相同的标题
       跳过行	指示要跳过数据集中的多少行（如果有）。	无

   11. 通过“架构”窗体，可以进一步为此试验配置数据。 对于本示例，为 day_of_week 选择切换开关，以使其不包含在内。 选择“下一页”。

       

   12. 在“审阅”表单中，验证你的信息，然后选择“创建”。

3. 从列表中选择数据集。

4. 选择数据资产并查看“预览”选项卡来查看数据，确保不包含“day_of_week”，然后选择“关闭”。

5. 选择“下一步”以继续执行任务设置。

配置作业

加载并配置数据后，可以设置试验。 此设置包括试验设计任务，如选择计算环境大小以及指定要预测的列。

1. 按如下所示填充“任务设置”窗体：

   1. 选择“y（字符串）”作为要预测的目标列。 此列指示客户是否认购了定期存款产品。

   2. 选择“查看其他配置设置”并按如下所示填充字段。 使用这些设置可以更好地控制训练作业。 否则，将会根据试验选择和数据应用默认设置。

      其他配置	说明	教程的值
      主要指标	用于对机器学习算法进行度量的评估指标。	AUCWeighted
      解释最佳模型	自动显示有关自动化 ML 创建的最佳模型的可解释性。	启用
      阻止的模型	要从训练作业中排除的算法	无

   3. 选择“保存”。

2. 在“验证和测试”下：

   1. 对于“验证类型”，请选择“k-折交叉验证”。
   2. 对于“交叉验证数”，请选择“2”。

3. 选择“下一页”。

4. 选择“计算群集”作为计算类型。

   计算目标是本地的或基于云的资源环境，用于运行训练脚本或托管服务部署。 对于此试验，可以尝试基于云的无服务器计算（预览版），也可以创建自己的基于云的计算。

   注意

   若要使用无服务器计算，请“启用预览功能”，选择“无服务器”，然后跳过此过程。

5. 若要创建你自己的计算目标，请在“选择计算类型”中，选择“计算群集”以配置计算目标。

6. 填充“虚拟机”窗体以设置计算。 选择“新建”。

   字段	说明	教程的值
   位置	要从中运行计算机的区域	美国西部 2
   虚拟机层	选择试验应具有的优先级	专属
   虚拟机类型	选择计算的虚拟机大小。	CPU（中央处理单元）
   虚拟机大小	指定计算资源的虚拟机大小。 根据数据和试验类型提供了建议的大小列表。	Standard_DS12_V2

7. 选择“下一步”转到“高级设置”窗体。

   

   字段	说明	教程的值
   计算名称	用于标识计算上下文的唯一名称。	automl-compute
   最小/最大节点数	若要分析数据，必须指定一个或多个节点。	最小节点数：1 最大节点数：6
   缩减前的空闲秒数	群集自动缩减到最小节点数之前的空闲时间。	120（默认值）
   高级设置	用于为试验配置虚拟网络并对其进行授权的设置。	无

8. 选择“创建”。

   创建计算可能需要几分钟才能完成。

9. 创建后，从列表中选择新的计算目标。 选择“下一页”。

10. 选择“提交训练作业”以运行试验。 当试验准备开始时，将打开“概览”屏幕，并且会在顶部显示“状态”。 此状态随着试验的进行而更新。 还会在工作室中显示通知，以通知你试验的状态。

浏览模型

导航到“模型 + 子作业”选项卡以查看测试的算法（模型）。 默认情况下，作业会在模型完成时按指标分数对模型进行排序。 在本教程中，基于所选 AUCWeighted 指标评分最高的模型位于列表顶部。

在等待所有试验模型完成的时候，可以选择已完成模型的“算法名称”，以便浏览其性能详细信息。 选择“概览”和“指标”选项卡以获取有关作业的信息。

以下动画可查看所选模型的属性、指标和性能图表。

查看模型说明

在等待模型完成时，你还可以查看模型说明，了解哪些数据特征（原始的或经过工程处理的）影响特定模型的预测。

可以按需生成这些模型说明。 模型说明仪表板是说明（预览版）选项卡的一部分，它总结了这些说明。

若要生成模型说明，请执行以下操作：

1. 在页面顶部的导航链接中，选择要返回到“模型”屏幕的作业名称。

2. 选择“模型 + 子作业”选项卡。

3. 对于本教程，请选择第一个“MaxAbsScaler, LightGBM”模型。

4. 选择“说明模型”。 此时右侧会显示“说明模型”窗格。

5. 选择计算类型，然后选择之前创建的实例或群集：automl-compute。 此计算会启动子作业以生成模型说明。

6. 选择“创建”。 将显示一条绿色的成功消息。

   注意

   说明性作业需要大约 2-5 分钟才能完成。

7. 选择“说明（预览版）”。 此选项卡在可解释性运行完成后填充。

8. 在左侧，展开窗格。 在“功能”下，选择显示“原始”的行。

9. 选择“聚合特征重要性”选项卡。此图表显示哪些数据特征影响了所选模型的预测。

   

   在此示例中，“持续时间”看起来对此模型的预测影响最大。

部署最佳模型

自动化机器学习界面允许你将最佳模型部署为 Web 服务。 部署是模型的集成，因此它可以对新数据进行预测并识别潜在的机会领域。 对于本试验，部署到 Web 服务意味着金融机构现已获得一个迭代和可缩放的 Web 解决方案，用于识别潜在的定期存款客户。

检查试验运行是否已完成。 为此，请选择屏幕顶部的作业名称，导航回父作业页面。 “已完成”状态将显示在屏幕的左上角。

试验运行完成后，“详细信息”页将填充“最佳模型摘要”部分。 在此试验上下文中，VotingEnsemble 被视为基于 AUCWeighted 指标的最佳模型。

部署此模型。 部署大约需要 20 分钟才能完成。 部署过程需要几个步骤，包括注册模型、生成资源和为 Web 服务配置资源。

1. 选择“VotingEnsemble”打开特定于模型的页面。

2. 选择“部署”>“Web 服务”。

3. 按如下所示填充“部署模型”窗格：

   字段	值
   名称	my-automl-deploy
   说明	我的第一个自动化机器学习试验部署
   计算类型	选择 Azure 容器实例
   启用身份验证	禁用。
   使用自定义部署资产	禁用。 允许自动生成默认驱动程序文件（评分脚本）和环境文件。

   对于此示例，请使用“高级”菜单中提供的默认值。

4. 选择“部署”。

   “作业”屏幕顶部会显示一条绿色的成功消息。 在“模型摘要”窗格中，状态消息显示在“部署状态”下。 定期选择“刷新”以检查部署状态。

你已获得一个正常运行的、可以生成预测的 Web 服务。

转到“相关内容”详细了解如何使用新的 Web 服务，以及如何使用 Power BI 的内置 Azure 机器学习支持来测试预测。

清理资源

部署文件比数据文件和试验文件更大，因此它们的存储成本也更大。 如果要保留工作区和试验文件，请仅删除部署文件，以最大程度地降低帐户成本。 如果不打算使用任何文件，请删除整个资源组。

删除部署实例

在 https://ml.azure.com/. 从 Azure 机器学习中仅删除部署实例

1. 转到 Azure 机器学习。 导航到工作区，然后在“资产”窗格下，选择“终结点”。

2. 选择要删除的部署，然后选择“删除”。

3. 选择“继续”。

删除资源组

如果你不打算使用已创建的任何资源，请删除它们，以免产生任何费用：

1. 在 Azure 门户的搜索框中输入“资源组”，然后从结果中选择它。

2. 从列表中选择你创建的资源组。

3. 在“概述”页面上，选择“删除资源组”。

   

4. 输入资源组名称。 然后选择“删除”。

相关内容

在本自动化机器学习教程中，你已使用 Azure 机器学习的自动化 ML 界面创建并部署了一个分类模型。 有关详细信息和后续步骤，请参阅以下资源：

• 详细了解自动化机器学习。
• 了解分类指标和图表：评估自动化机器学习试验结果一文。
• 详细了解如何为 NLP 设置 AutoML。

此外，请为其他这些模型类型尝试自动化机器学习：

• 有关预测的无代码示例，请参阅教程：使用 Azure 机器学习工作室中的无代码自动化机器学习预测需求。
• 有关物体检测模型的代码优先示例，请参阅教程：使用 AutoML 和 Python 训练物体检测模型。