超大规模深度学习在美团的应用
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美团技术实现原理美团作为中国领先的生活服务平台,其背后涉及到复杂的技术系统和多样的业务场景。
本文将从美团技术的整体架构、核心技术模块和实现原理等方面进行介绍,帮助读者更好地理解美团技术的运作机制。
一、整体架构美团技术整体架构主要分为前端系统、后端系统和数据存储系统三大部分。
前端系统主要负责用户交互和展示,包括网页端和移动端。
后端系统负责业务逻辑的处理和数据的计算,同时与前端系统交互。
数据存储系统则是对数据进行存储和管理,以支撑业务系统的正常运作。
在这些基础之上,美团还有服务治理、安全技术、性能优化等技术保障的支撑。
二、核心技术模块1. 分布式系统为了支撑庞大的用户量和业务需求,美团采用了分布式系统架构。
分布式系统能够将数据存储在多个节点上,提高了系统性能和容错能力。
美团还采用了一系列分布式计算技术,如分布式调度、分布式事务等,以满足不同业务场景的需求。
2. 大数据技术美团在数据分析、用户画像、智能推荐等方面大量应用大数据技术。
通过Hadoop、Spark等大数据处理框架,能够对海量数据进行快速高效的计算和分析,为美团提供了业务决策和智能化推荐的基础。
3. 微服务架构微服务架构是美团后端系统的核心模式之一,它将整个系统拆分为多个小的服务单元,每个单元都能独立部署和扩展。
这种架构能够带来更好的故障隔离和灵活的业务拓展能力,同时也简化了团队的协作和开发流程。
4. 人工智能技术美团在人工智能技术方面投入力度较大,主要体现在智能推荐、自然语言处理、计算机视觉等方面。
通过机器学习、深度学习等技术手段,美团能够实现个性化推荐、语义理解、图像识别等功能,为用户提供更好的服务体验。
三、实现原理1. 订单系统在美团的订单系统中,主要涉及到用户下单、商家接单、配送员接单等环节。
整个系统借助分布式事务和消息队列等技术,确保了订单的一致性和可靠性。
美团还通过大数据分析用户行为和商家数据,为订单处理提供更精准的推荐和预测。
【AIin美团】深度学习在文本领域的应用AI(人工智能)技术已经广泛应用于美团的众多业务,从美团App到大众点评App,从外卖到打车出行,从旅游到婚庆亲子,美团数百名最优秀的算法工程师正致力于将AI技术应用于搜索、推荐、广告、风控、智能调度、语音识别、机器人、无人配送等多个领域,帮助美团3.2亿消费者和400多万商户改善服务和体验,帮大家吃得更好,生活更好。
基于AI技术,美团搭建了世界上规模最大,复杂度最高的多人、多点实时智能配送调度系统;基于AI技术,美团推出了业内第一款大规模落地的企业应用级语音交互产品,为50万骑手配备了智能语音系统;基于AI技术,美团构建了世界上最大的菜品知识库,为200多万商家、3亿多件商品绘制了知识图谱,为2.5亿用户提供了精准的用户画像,并构建了世界上用户规模最大、复杂度最高的O2O智能推荐平台。
美团这个全球最大生活服务互联网平台的“大脑”是怎么构建的?从本周起,我们将连续发表“AI in 美团”系列文章,给大家全面揭开各项技术的内幕。
另外,业界第一部全面讲述互联网机器学习实践的图书《美团机器学习实践》也即将上市,敬请期待,本文选自书中第十四章。
背景近几年以深度学习技术为核心的人工智能得到广泛的关注,无论是学术界还是工业界,它们都把深度学习作为研究应用的焦点。
而深度学习技术突飞猛进的发展离不开海量数据的积累、计算能力的提升和算法模型的改进。
本文主要介绍深度学习技术在文本领域的应用,文本领域大致可分为4个维度:词、句子、篇章、系统级应用。
•词。
分词方面,从最经典的前后向匹配到条件随机场(Conditional Random Field,CRF)序列标注,到现在Bi-LSTM+CRF模型,已经不需要设计特征,从字粒度就能做到最好的序列标注效果,并且可以推广到文本中序列标注问题上,比如词性标注和专门识别等。
•句子。
Parser方面,除词粒度介绍的深度学习序列标注外,还可以使用深度学习模型改善Shift-Reduce中间分类判断效果;句子生成方面,可以通过序列到序列(Seq2Seq)模型训练自动的句子生成器,可用于闲聊或者句子改写等场景。
深度学习技术在电商中的应用随着互联网的普及和电子商务领域的迅速发展,越来越多的企业开始注重数据分析和使用人工智能技术来提高经营效率和用户体验。
其中,深度学习技术作为人工智能领域的热门技术,正在电商领域中发挥越来越重要的作用。
一、深度学习技术的基本概念介绍深度学习是机器学习的一种,它通过构建深层神经网络,对数据进行分析和处理,从而获得更准确的结果。
深层神经网络模拟人脑神经元之间的相互作用,通过大量的训练集来提取抽象特征和模式,并能够自动识别、分类和预测数据。
这种技术常被用于自然语言处理、图像识别、语音识别等领域。
二、深度学习技术在电商中的应用1. 个性化推荐个性化推荐是电商平台的核心功能之一。
通过采集和分析用户的行为、购买记录、点击记录等数据,深度学习技术可以帮助电商平台进行精准的商品推荐。
例如,亚马逊的“购物车推荐”功能就是基于深度学习技术实现的。
深度学习模型既可以考虑用户对每个商品的评分,也可以考虑用户之前的购买记录、收藏记录和搜索记录等,从而更加精准地推荐商品。
2. 智能客服传统的客服通常是由一名人工客服为用户服务,但是随着人工智能技术的发展,智能客服正逐渐替代传统的客服模式。
深度学习技术可以通过分析用户的提问和回答,自动理解用户的问题并进行智能回复。
此外,深度学习技术还可以通过实时监控用户服务过程中的情感、态度等数据,实时调整回复策略,提升用户满意度。
3. 图像识别图像识别是深度学习技术应用的另一大领域。
在电商中,图像识别技术可以应用于商品检索、图像搜索、图像标注等多个方面。
例如,淘宝上的图片搜索功能就是基于图像识别技术实现的,用户可以通过上传一张图片来搜索相似的商品。
此外,电商平台还可以利用图像识别技术帮助识别商品的品牌、型号、颜色等信息,并以此为依据推荐相似的商品。
4. 风控风控是电商平台必须关注的问题之一。
深度学习技术可以通过分析用户的行为模式、历史订单记录等数据,快速发现和识别异常行为,并实时进行风险控制。
深度学习技术在食品安全领域的应用案例概述随着人们对食品安全关注度的提高,传统的食品检测方法已经无法满足对食品安全的要求。
深度学习技术作为一种新兴的人工智能技术,有效地应用于食品安全领域。
本文将介绍一些深度学习在食品安全领域的应用案例,包括食品质量检测、食品分类与识别以及食品溯源。
1. 食品质量检测食品质量是保障消费者健康和满足市场需求的关键因素。
传统的食品质量检测通常需要大量的人工操作和时间,而且往往受到主观因素的影响。
深度学习技术能够通过对大量食品样本的学习和训练,自动提取相关特征并进行准确的分类和判定。
以果蔬品质检测为例,通过使用深度学习算法,可以对水果和蔬菜的外观、形状、颜色等特征进行分析和评估。
这种方法不仅可以提高检测速度,还能够减少误判的可能性。
基于深度学习的水果质量检测系统已经在水果行业得到了广泛应用,大大提高了水果质量的准确性和稳定性。
2. 食品分类与识别食品分类与识别是食品安全领域中另一个重要的应用方向。
传统的食品分类和识别方法需要依赖专业人员进行手动操作,耗时且易于出错。
而深度学习技术能够通过训练具有大规模标注数据集的深度神经网络,实现对食品图像的自动分类与识别。
例如,利用深度学习技术可以对不同形状和颜色的食物进行自动分类,如饼干、糖果、水果等。
通过对食物图像的卷积神经网络进行训练,可以实现对食物的自动识别和分类。
这种方法不仅能够提高准确性和效率,还可以减少专业人员的工作量,加速食品检测的过程。
3. 食品溯源食品溯源是指通过追踪食品的生产、加工和销售信息,确保食品质量和安全的管理方法。
深度学习技术可以利用大数据和人工智能技术,提供全面的食品溯源解决方案。
通过对食品生产环节、运输、加工、销售等环节的数据进行分析和挖掘,可以实现对食品的全程跟踪。
例如,利用深度学习技术可以对食品包装上的信息进行识别和解析,包括生产日期、批次号、供应商信息等。
通过与企业物流系统和数据库的连接,可以追溯到食品的原产地、生产过程和流通路径等详细信息。
深度学习技术在餐厅点餐系统中的应用研究近年来,随着科技的快速发展,人们的需求也越来越高。
其中餐饮行业也不例外,消费者对于餐厅点餐系统的使用也具有常见性和可普遍性。
而这时候,深度学习技术的应用便能够助力餐厅提高顾客点餐的速度、准确度,从而优化餐厅的运营。
本文将从介绍目前餐厅点餐系统存在的问题,深度学习技术的优势和可行性,以及具体应用方向三个角度来探讨其在餐厅点餐系统中的应用研究。
1、目前餐厅点餐系统存在的问题在餐厅行业中,倘若使用传统的点餐方式,服务员面对许多顾客需要手动输入点餐内容,往往会出现效率低下、出错概率大等问题。
而餐厅点餐系统的出现,虽然解决了这些问题,但是另一方面也带来了一些新的问题。
首先,目前很多餐厅点餐系统需要手动输入点餐内容,这个过程虽然较为简单,但是消费者经常会点错,而这会影响其点餐的速度和准确度。
其次,餐厅点餐系统还面临菜品识别准确度低、点餐速度慢等问题。
因此,一个高效、准确的餐厅点餐系统对于提高顾客的使用体验和餐厅的经营效益来说,是非常必要的。
2、深度学习技术的优势和可行性深度学习技术是近些年来人工智能领域的热门技术之一,具有很强的处理大规模数据和优化模型的能力。
深度学习技术可以通过多层神经网络,学习并识别复杂模式,它将数据处理为数字表示,然后通过优化技术识别最佳模型,从而实现识别、分类和预测任务。
在餐厅点餐系统中的应用场景,深度学习技术能够满足处理大量数据、准确性高、处理效率快等需求。
因此,深度学习技术在餐厅点餐系统中具有很强的优势和可行性。
3、具体应用方向在餐厅点餐系统中,深度学习技术具有许多具体的应用方向。
例如,通过图像识别技术来实现菜品的自动识别,从而降低菜品识别的准确度问题。
消费者只需要拍照或者其他方式来选择菜品,然后餐厅点餐系统能够自动识别菜品并上菜,这将极大提高点餐的速度和准确度。
此外,餐厅点餐系统还可以通过优化推荐算法,来为顾客推荐更符合个人口味的菜品。
这种算法不仅具有智能化、个性化的特点,还可以更好地实现菜品和消费者之间的匹配。
美团技术实现原理
一、技术架构
美团技术的实现原理基于大规模分布式计算架构,主要由前端、后端、数据中台等多个部分组成。
前端主要负责用户端的交互体验,包括APP、H5等多个端口;后端主要负责业务逻辑和数据处理;数据中台则是连接前后端的桥梁,负责数据的管理和流转。
整个技术架构支持大规模用户的同时访问和交易,具有高可用、高并发、高性能的特点。
二、数据处理
美团技术的数据处理主要基于大数据平台,包括Flink、Hadoop、Spark等技术,用于实现数据的实时采集、存储和分析。
利用Flink等流式处理技术,可以实现用户行为数据的实时分析和处理,为智能推荐、营销策略等提供数据支持。
Hadoop和Spark等批处理技术,则主要用于离线数据的处理和分析,用于挖掘用户行为、商品信息等数据。
三、智能推荐
美团技术的智能推荐主要基于人工智能和机器学习技术。
通过对用户行为数据的分析和建模,可以实现个性化推荐、用户画像等功能。
利用协同过滤、深度学习等技术,可以更好地预测用户的喜好和行为,从而提供更准确的推荐结果。
美团还利用自然语言处理技术,对评论和评价进行情感分析,用于智能化的商家推荐和排序。
四、安全保障
美团技术的安全保障主要包括数据加密、风控系统等多个方面。
数据加密技术主要用于用户数据的保护,包括数据的存储加密、传输加密等,保障用户隐私和数据安全。
风控系统则主要用于识别和预防各类安全风险,包括恶意交易、欺诈等,以保障交易的安全和稳定。
美团技术的实现原理涉及到大规模分布式计算架构、大数据、人工智能等多个方面,在实际应用中能够为用户提供高效、智能化的服务,为商家提供精准的营销支持。
人工智能下的大数据营销策略分析与应用近年来,人工智能技术不断发展,为大数据营销策略的分析和应用带来了新的思路和方法。
利用人工智能技术来处理和分析大量的数据,能够更加精准地了解客户需求,优化产品设计和市场推广等方面,从而提升企业的竞争力和市场地位。
一、大数据营销之人工智能技术的应用在大数据时代,企业需要持续积累和处理大量数据,以便更加深入地了解客户需求和市场变化。
然而,传统的数据处理和分析方法往往耗时费力,效果不佳。
而人工智能技术的应用则可以更加快速和准确地分析数据,从而更好地开展营销活动。
首先,人工智能技术可以利用深度学习算法来对大量数据进行深入分析,挖掘其中的规律和关联性。
基于这些数据分析结果,企业可以预测客户需求,提前做好产品设计和市场推广等方面工作。
其次,人工智能技术还可以帮助企业自动化营销流程,提高效率和效果。
例如,人工智能技术可以利用机器学习算法来对客户数据库进行分类和分析,从而实现分层营销和个性化推荐。
此外,还可以利用自然语言处理技术来自动化营销邮件和短信的撰写,提高邮件开信率和短信回复率。
二、营销策略优化之利用人工智能技术进行定价和促销优化除了数据分析和自动化流程外,人工智能技术还可以用于帮助企业优化定价和促销策略,从而提升销售额和市场份额。
利用人工智能技术来进行定价优化,主要有两种方式。
第一种是利用深度学习算法来对市场进行预测分析,根据市场变化和客户需求来调整产品定价。
第二种是利用自然语言处理技术来对产品评论和社交媒体内容进行分析,根据消费者反馈和意见来对产品定价进行优化调整。
促销优化方面,人工智能技术可以利用机器学习算法来对促销活动进行预测和分析,从而更好地了解客户需求和促销效果。
此外,还可以利用自然语言处理技术对促销邮件和广告进行改进和优化,提高客户接受度和反应率。
三、营销策略落地之人工智能技术的实践案例除了理论层面的探讨外,人工智能技术在大数据营销策略中的实际应用也得到了广泛认可。
超大规模深度学习在美团的应用余建平美团点评用户平台研究员自我介绍2011年硕士毕业于南京大学计算机科学与技术系。
毕业后曾在百度凤巢从事机器学习工程相关的工作,加入美团后,负责超大规模机器学习系统,从无到有搭建起支持千亿级别规模的深度学习系统,与推荐、搜索、广告业务深度合作,在算法上提供从召回到排序的全系统优化方案,在工程上提供离线、近线、在线的全流程解决方案。
目录•美团超大规模模型场景简介•超大规模机器学习MLX✓MLX平台目标✓MLX平台架构•模型场景应用✓召回模型✓排序模型目录•美团超大规模模型场景简介•超大规模机器学习MLX✓MLX平台目标✓MLX平台架构•模型场景应用✓召回模型✓排序模型美团超大规模模型应用场景美团推荐美团搜索美团广告美团应用场景简介•场景特点✓亿级的用户,千万级的O2O商品✓海量的用户行为,完整的交易闭环✓LBS相关的推荐•模型特点✓百亿级别的训练数据✓千亿级别的模型特征✓秒级实时的模型反馈目录•美团超大规模模型场景简介•超大规模机器学习MLX✓MLX平台目标✓MLX平台架构•模型场景应用✓召回模型✓排序模型超大规模模型的有效性•VC维理论✓描述模型的学习能力:VC维越大模型越复杂,学习能力越强✓机器学习能力=数据+特征+模型•数据✓海量数据:美团的亿级用户、千万级POI•特征✓大规模离散特征>小规模泛化特征•模型✓DNN>树模型>LR美团超大规模模型应用场景•可扩展的机器学习架构✓基于Parameter Server架构✓数据并行——支持超大规模训练集✓模型并行——支持超大规模模型•业界千亿级以上的机器学习平台✓开源:PaddlePaddle、XDL,etc.✓内部:Abacus、XPS,etc.关于Online Learning•Online Learning的价值✓用户的近期行为,更能表现意图和偏好✓增强新item的模型感知能力•更快数据反馈、更少资源消耗✓分钟级的数据反馈✓增量训练、避免batch重训带来的资源消耗•支持计算图模式,模型结构灵活多样✓支持推荐、搜索、广告场景常用的深度学习模型✓FTRL、FM、FFM、WDL、DCN、DeepFM、MTL等•Optimizer✓FTRL、AdaGrad、AdaDelta、ADAM、AmsGrad、etc•Loss Function✓LogLoss、SquareLoss、Cross Entropy、etc•评估指标✓AUC、Loss、MAE、RMSE✓支持外部eval工具,计算MAP、NDCGMLX模型能力•提供离线、近线、在线全流程解决方案,各阶段提供扩展方案,降低算法迭代成本;•支持Online Learning,提供从近线到在线的模型数据通路;•提供从召回到排序全流程的模型解决方案,为业务提供最佳实践;•提供系统的平台化工具,为用户提供易用的界面操作;MLX平台架构MLX平台架构•Worker✓模型计算引擎(Engine)✓计算图框架(Graph)•模型计算引擎Engine✓模型结构处理✓与PS通信交换模型参数✓计算图的计算•计算图框架Graph✓计算逻辑抽象op,通过op组合形成模型结构✓提供正向(forward)、反向(backward)、Loss的操作扩展•模型可变计算路径✓运行阶段✓计算图裁剪•应用场景——离线预计算✓模型召回,ANN检索✓粗排模型,降低线上计算量•分布式Sharding✓模型分片存储,支持超大规模模型✓数据并行计算,加速Optimizer计算•低频特征过滤✓Counting Bloom Filter✓概率方式•模型数据通路✓Base+Delta方式✓增量提供ACK机制,确保模型正确性Parameter Server•模型数据的统一管理✓模型结构✓模型参数PS的参数放置策略•Ps 分布式分片的均衡,避免分片大小不一致✓NN 网络矩阵按行切分,解决请求包不均衡问题✓特征按照Hash 方式分布式存储•模型并行调超参✓grid search ✓random search PS的多模型训练•提高内存使用效率✓model group 内共享特征key 的存储PS的长尾效应•超大规模模型-> 高扇出的分布式PS•长尾效应:单个分片的抖动(网络、CPU)对请求影响变大✓单分片4个9的可用性✓16分片整体可用性:99.99%^ 16 = 99.84%✓64分片整体可用性:99.99%^ 64 = 99.36%✓128分片整体可用性:99.99%^ 128 = 98.72%•Backup Request✓Jeff Dean在解决BigTable高扇出时提出的方案Backup Request副本1副本2PS Shard1副本1副本2PS Shard2副本1副本2PS Shard NPredictorreq1req2req NPS Req……reply1reply2reply N…超过tBackup Request Cancel Request流式模型的通路•持久化存储✓本地disk 存储,持久化对齐kafka的数据•PS 快速failover ✓Compaction 机制,降低load 数据量•Online Learning对数据流的要求✓不重不丢:重复的数据会使模型有偏,数据的缺失会使模型丢失重要信息✓数据有序性:数据乱序会导致样本穿越的现象•Log Join框架✓双流拼接框架,通过组合方式支持多流拼接✓基于Event Time的Window机制拼接方式✓基于Low Watermark解决流乱序、流延迟等流式常见问题流式拼接框架•Low Watermark机制✓定义了流式数据的时钟,不可逆性✓Smooth low watermark:异常数据时间跳变流式拼接•Checkpoint解决不重不丢问题✓外存解决大数据量性能问题✓在引擎中流转log key,特征数据在外存在线预估服务•分业务场景支持✓轻量级predictor:仅支持模型的计算,特征由业务传入,无状态设计✓自定义predictor:提供业务抽象,支持业务自定义逻辑,插件化实现•逻辑阶段抽象,业务根据自身需求选择性实现✓数据获取:根据业务的自身逻辑获取特征原始数据✓特征抽取:将特征数据进行转换,转换成模型所需的格式,比如离散化✓模型计算:传入转换后的特征数据,调用模型计算引擎•特征编码方式✓通过明文hash的方式编码✓适用于特征的动态增长✓不需要预分配,提高处理效率•框架与实现分离✓提供op形式的特征抽取类✓逻辑一致性:在线、近线、离线特征抽取框架目录•美团超大规模模型场景简介•超大规模机器学习MLX✓MLX平台目标✓MLX平台架构•模型场景应用✓召回模型✓排序模型美团推荐场景的应用•漏斗模型•召回模型•排序模型漏斗模型推荐的漏斗模型候选集召回粗排精排策略漏斗模型数千数百千万展位数十模型召回解决方案•模型的设计•样本&特征的设计•模型的通路•基于双塔的模型召回架构✓基于用户和item的DNN结构✓产出用户和item两侧向量•基于ANN的向量相似度检索✓Item侧离线计算,形成ANN词表✓用户侧向量实时计算,通过ANN找出相似item向量召回模型设计•LBS 的负例采样✓与位置相关的negative sampling 样本&特征设计•特征设计✓用户侧:能设计完整的特征,个性化,实时特征✓Item侧:预计算带来的副作用,不能使用实时特征点击(+)仅曝光同地域全体集合分布偏差大无效信息多样本分布召回模型通路•在线、近线、离线全流程解决方案排序模型解决方案•粗排模型•精排模型✓候选集大,通常在千到万级别✓线上的响应时间要求高,通常在几到十几ms•简单模型✓计算耗时短:线性模型LR、树模型✓模型表达能力不足,效果一般•复杂模型✓DNN模型解决耗时是关键,利用预计算解决耗时问题✓效果保障:保证用户的个性化信息,降低候选集计算复杂度•精排阶段的特点✓候选集较少,通常在百级别✓线上耗时相对宽松,几十毫秒(视效果而定)•精排模型的特点✓结构复杂,怎么有效果怎么来✓特征多样:历史行为、统计值、id类特征、高维交叉,etc.•模型发展历程✓树模型:Random Forest、XGBoost✓小规模DNN:MLP、小规模的Wide&Deep✓大规模离散DNN:大规模的Wide&Deep、DeepFM、DCN 1.Random Forest2.XGBoost1.MLP2.少量特征空间的Wide&Deep1.大规模离散特征的Wide&Deep2.DeepFM3.Deep Cross树模型小规模DNN大规模离散DNN总结•超大规模深度学习✓工程实现数据并行、模型并行在线、近线、离线逻辑一致性实时模型✓业务应用召回模型,ANN搜索粗排模型,模型预计算精排模型,大规模离散DNN。