Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion

Schlittler, Robert

doi:10.21256/zhaw-24574

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Publication type:	Bachelor thesis
Title:	Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion
Authors:	Schlittler, Robert
Advisors / Reviewers:	de Spindler, Alexandre
DOI:	10.21256/zhaw-24574
Extent:	78
Issue Date:	2021
Publisher / Ed. Institution:	ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Publisher / Ed. Institution:	Winterthur
Language:	German
Subject (DDC):	006: Special computer methods
Abstract:	Machine Learning (ML) gewinnt zunehmend an Bedeutung und wird in zahlreichen Domänen zur datengetriebenen Entscheidungsfindung und Kreierung von innovativen Produkten und Dienstleistungen verwendet. Die Komplexität zur Entwicklung und Anwendung von ML-Algorithmen wurde im Laufe der letzten Jahre stark abstrahiert, was in einer signifikant verbesserten Zugänglichkeit resultiert. Der Prozess zur Entwicklung eines ML-Modells endet meist mit dem trainierten Modell als Datei, welche wiederum mit statischen Aufrufen im Code auf dem Computer der entwickelnden Person getestet wird. Damit eine Interaktion zwischen dem ML-Modell und Menschen möglich ist, wird eine Schnittstelle mit grafischer Oberfläche benötigt. Die Integration eines Modells in eine solche Applikation ist geprägt von repetitiven Arbeitsschritten und erfordert fundierte Kenntnisse im Bereich der Backend- und Frontend-Entwicklung. Sowohl diese Programmierkenntnisse als auch das nötige Wissen für das Deployment einer Webapplikation gehören jedoch nicht zu den typischen Fähigkeiten einer ML-Fachkraft. Diese Arbeit entwickelt ein Framework, welches die Integration eines ML-Modells in eine Webapplikation vereinfacht. Die Zielgruppe des erstellten Artefakts sind Personen aus der Lehre und Studierende. Der Einsatz im Unterricht der ZHAW School of Management and Law (SML) im Studiengang Wirtschaftsinformatik bildet die Ausgangslage für den ersten Einsatzbereich der erstellten Lösung. Die anwendenden Personen möchten ihre ML-Modelle aus Studienprojekten oder Semesterarbeiten als Prototyp der Öffentlichkeit zugänglich machen. Um die Zielarchitektur und die benötigten Funktionalitäten zu definieren, wird der Prozess zur Generierung einer Modellvorhersage analysiert und abstrahiert. Davon ausgehend wird ein zu unterstützendes Modellformat evaluiert, welches sowohl den Einsatz an der SML als auch die Zugänglichkeit für weitere interessierte Personen sicherstellt. Anschliessend beschäftigt sich diese Arbeit hauptsächlich mit der Erstellung einer Codebasis zusammen mit einem detaillierten Handbuch. Das erstellte Framework mit dem Namen ML-Starter ermöglicht es, eine Webapplikation ohne Kenntnisse im Front- oder Backend-Bereich in Betrieb zu nehmen und diese im Internet zu veröffentlichen. Mithilfe der Publizierung der Codebasis auf GitHub1 sowie einem Beitrag auf der Online Publikationsplattform Medium2 wird der Diskurs über das erstellte Artefakt gefördert. ML-Starter leistet somit einen wertvollen Beitrag für einen holistischeren Entwicklungsprozess von ML-Modellen im Bereich der Lehre. Durch die Verwendung des erstellten Artefakts im Rahmen des Unterrichts an der ZHAW School of Management and Law wird die Weiterentwicklung und kontinuierliche Verbesserung des Frameworks vorangetrieben. Zukünftige Arbeiten können den Prozess zur Inbetriebnahme eines Prototyps zusätzlich automatisieren.
URI:	https://digitalcollection.zhaw.ch/handle/11475/24574
License (according to publishing contract):	CC BY-NC-ND 4.0: Attribution - Non commercial - No derivatives 4.0 International
Departement:	School of Management and Law
Appears in collections:	BSc Wirtschaftsinformatik

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Schlittler, R. (2021). Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion [Bachelor’s thesis, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften]. https://doi.org/10.21256/zhaw-24574

Schlittler, R. (2021) Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion. Bachelor’s thesis. ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Available at: https://doi.org/10.21256/zhaw-24574.

R. Schlittler, “Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion,” Bachelor’s thesis, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Winterthur, 2021. doi: 10.21256/zhaw-24574.

SCHLITTLER, Robert, 2021. Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion. Bachelor’s thesis. Winterthur: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

Schlittler, Robert. 2021. “Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion.” Bachelor’s thesis, Winterthur: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. https://doi.org/10.21256/zhaw-24574.

Schlittler, Robert. Machine Learning Operations : vom Modell als Datei zum Prototyp mit Userinteraktion. ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, 2021, https://doi.org/10.21256/zhaw-24574.