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실험 관리 (MLflow)

MLflow는 ML 실험의 하이퍼파라미터, 평가 지표, 모델 아티팩트를 자동으로 기록하고, 여러 실험을 비교할 수 있는 오픈소스 플랫폼입니다.

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학습 목표

  • MLflow의 핵심 개념(Experiment, Run, Artifact)을 이해합니다.
  • 학습 과정의 파라미터와 메트릭을 자동으로 기록할 수 있습니다.
  • MLflow UI에서 실험 결과를 비교하고 분석할 수 있습니다.

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실험 관리 실습

1
MLflow 설정
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# 설치
pip install mlflow

# 로컬 UI 실행 (http://localhost:5000)
mlflow ui
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기본 실험 기록
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import mlflow
import mlflow.sklearn
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from sklearn.datasets import load_iris

X, y = load_iris(return_X_y=True)

# 실험 생성
mlflow.set_experiment("iris-classification")

# 실험 실행
with mlflow.start_run(run_name="rf-baseline"):
    # 하이퍼파라미터 기록
    params = {"n_estimators": 100, "max_depth": 5, "random_state": 42}
    mlflow.log_params(params)

    # 모델 학습
    model = RandomForestClassifier(**params)
    scores = cross_val_score(model, X, y, cv=5, scoring="accuracy")

    # 메트릭 기록
    mlflow.log_metric("cv_accuracy_mean", scores.mean())
    mlflow.log_metric("cv_accuracy_std", scores.std())

    # 모델 저장
    model.fit(X, y)
    mlflow.sklearn.log_model(model, "model")

    print(f"정확도: {scores.mean():.4f} (+/- {scores.std():.4f})")
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여러 실험 자동 비교
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# 여러 하이퍼파라미터 조합을 자동으로 기록
configs = [
    {"n_estimators": 50, "max_depth": 3},
    {"n_estimators": 100, "max_depth": 5},
    {"n_estimators": 200, "max_depth": 10},
    {"n_estimators": 200, "max_depth": None},
]

for config in configs:
    with mlflow.start_run(run_name=f"rf-n{config['n_estimators']}-d{config['max_depth']}"):
        mlflow.log_params(config)

        model = RandomForestClassifier(**config, random_state=42)
        scores = cross_val_score(model, X, y, cv=5, scoring="accuracy")

        mlflow.log_metric("cv_accuracy_mean", scores.mean())
        mlflow.log_metric("cv_accuracy_std", scores.std())

        model.fit(X, y)
        mlflow.sklearn.log_model(model, "model")
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MLflow 파이프라인 통합
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from sklearn.pipeline import Pipeline
from sklearn.preprocessing import StandardScaler

with mlflow.start_run(run_name="pipeline-experiment"):
    pipe = Pipeline([
        ("scaler", StandardScaler()),
        ("classifier", RandomForestClassifier(n_estimators=100, random_state=42))
    ])

    scores = cross_val_score(pipe, X, y, cv=5, scoring="accuracy")

    mlflow.log_param("scaler", "StandardScaler")
    mlflow.log_param("n_estimators", 100)
    mlflow.log_metric("cv_accuracy", scores.mean())

    pipe.fit(X, y)
    mlflow.sklearn.log_model(pipe, "pipeline")
mlflow ui 명령으로 웹 대시보드를 실행하면, 기록된 모든 실험을 테이블과 차트로 비교할 수 있습니다.
Weights & Biases (W&B), Neptune.ai, CometML 등이 있습니다. MLflow는 오픈소스이고 로컬에서 바로 사용할 수 있어서 입문에 적합합니다. 팀 협업이 필요하면 W&B를 추가로 고려해보세요.

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체크리스트

  • MLflow로 실험 파라미터와 메트릭을 기록할 수 있다
  • 여러 실험 결과를 MLflow UI에서 비교할 수 있다
  • 학습된 모델을 MLflow에 저장할 수 있다

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다음 문서

모델 저장과 배포

학습된 모델을 저장하고 재사용합니다.

AutoML

모델 선택과 튜닝을 자동화하는 AutoML 도구를 학습합니다.