Gradio入门到进阶全网最详细教程[二]：快速搭建AI算法可视化部署演示(侧重参数详解和案例实践)

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汀丶 发表于 2023/04/26 14:05:07 2023/04/26
【摘要】 Gradio入门到进阶全网最详细教程[二]：快速搭建AI算法可视化部署演示(侧重参数详解和案例实践)

Gradio入门到进阶全网最详细教程[二]：快速搭建AI算法可视化部署演示(侧重参数详解和案例实践)

相关文章：Gradio入门到进阶全网最详细教程[一]：快速搭建AI算法可视化部署演示(侧重项目搭建和案例分享)

在教程一中主要侧重讲解gradio的基础模块搭建以及demo展示，本篇文章则会侧重实际任务的搭建。

1.经典案例简单的RGB转灰度

保持一贯作风简单展示一下如何使用

import gradio as gr
import cv2


def to_black(image):
    output = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    return output

interface = gr.Interface(fn=to_black, inputs="image", outputs="image")

interface.launch()

gradio的核心是它的gr.Interface函数，用来构建可视化界面。

  • fn：放你用来处理的函数
  • inputs：写你的输入类型，这里输入的是图像，所以是"image"
  • outputs：写你的输出类型，这里输出的是图像，所以是"image"

最后我们用interface.lauch()把页面一发布，一个本地静态交互页面就完成了！在浏览器输入http://127.0.0.1:7860/,查收你的页面：

  • 上传一张图片，点击「SUBMIT」

对于任何图像处理类的ML代码来说，只要定义好一个图像输入>>模型推理>>返回图片的函数（逻辑和RGB转灰度图本质上没区别），放到fn中即可。

1.1 增加example

可以在页面下方添加供用户选择的测试样例。

在gr.Interface里的examples中放入图片路径，格式为[[路径1],[路径2],…]。

import gradio as gr
import cv2

def to_black(image):
    output = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    return output

interface = gr.Interface(fn=to_black, inputs="image", outputs="image",
                        examples=[["gradio/test.png"]])
interface.launch()

增加example不仅能让你的UI界面更美观，逻辑更完善，也有一些其他意义：比如做了一个图像去噪算法，但是用户手头并没有躁点照片，example能让他更快的体验到效果

  • 创建一个外部访问链接

    • 创建外部访问链接非常简单，只需要launch(share=True)即可，在打印信息中会看到你的外部访问链接。

    • 需要注意：免费用户的链接可以使用24小时，想要长期的话需要在gradio官方购买云服务。

2. 文本分类

在Gradio中搭建一个实用的自然语言处理应用最少只需要三行代码！让我们三行代码来搭建一个文本分类模型的演示系统，这里使用的模型是uer/roberta-base-finetuned-dianping-chinese,代码如下

#导入gradio
import gradio as gr
#导入transformers相关包
from transformers import *
#通过Interface加载pipeline并启动服务
gr.Interface.from_pipeline(pipeline("text-classification", model="uer/roberta-base-finetuned-dianping-chinese")).launch()

过程中需要加载一个400MB的模型。

直接运行即可，运行后，服务默认会启动在本地的7860端口，打开链接即可。

可以在左侧输入待分类文本，而后点击submit按钮，右侧便会展示出预测的标签及概率，如下图所示

3. 阅读理解

#导入gradio
import gradio as gr
#导入transformers相关包
from transformers import *
#通过Interface加载pipeline并启动服务
gr.Interface.from_pipeline(pipeline("question-answering", model="uer/roberta-base-finetuned-dianping-chinese")).launch()

再次打开，可以看到界面中除了几个按钮外的内容全部进行了更新，变成了阅读理解相关的内容，输入部分包括了context和question两部分，输出也变成了answer和score两部分。

效果上不佳可以考虑重新加载以及微调模型

3.1完善页面

尽管我们快速的启动了一个demo，但是页面整体还是较为简陋的，除了标题和实际的调用部分，缺少一些其他内容，我们可以通过配置几个简单的参数，将页面进行完善，还是以阅读理解任务为例，代码如下：

import gradio as gr
from transformers import *

#标题
title = "抽取式问答"
#标题下的描述，支持md格式
description = "输入上下文与问题后，点击submit按钮，可从上下文中抽取出答案，赶快试试吧！"
#输入样例
examples = [
    ["普希金从那里学习人民的语言，吸取了许多有益的养料，这一切对普希金后来的创作产生了很大的影响。这两年里，普希金创作了不少优秀的作品，如《囚徒》、《致大海》、《致凯恩》和《假如生活欺骗了你》等几十首抒情诗，叙事诗《努林伯爵》，历史剧《鲍里斯·戈都诺夫》，以及《叶甫盖尼·奥涅金》前六章。", "著名诗歌《假如生活欺骗了你》的作者是"],
    ["普希金从那里学习人民的语言，吸取了许多有益的养料，这一切对普希金后来的创作产生了很大的影响。这两年里，普希金创作了不少优秀的作品，如《囚徒》、《致大海》、《致凯恩》和《假如生活欺骗了你》等几十首抒情诗，叙事诗《努林伯爵》，历史剧《鲍里斯·戈都诺夫》，以及《叶甫盖尼·奥涅金》前六章。", "普希金创作的叙事诗叫什么"]
    ]
#页面最后的信息，可以选择引用文章，支持md格式
article = "感兴趣的小伙伴可以阅读[gradio专栏](https://blog.csdn.net/sinat_39620217/category_12298724.html?spm=1001.2014.3001.5482)"

gr.Interface.from_pipeline(
    pipeline("question-answering", model="uer/roberta-base-chinese-extractive-qa"),
    title=title, description=description, examples=examples, article=article).launch()
  • 运行上述代码，将看到如下页面，这里的example是可以点击的，点击后将自动填充至context和question中
  • 由于description和article字段支持md语法，因此我们可以根据需求，自行的去丰富完善各部分内容

4.Interface使用详解

前面的内容中构建演示系统都是基于pipeline的，各个部分的模块都是定义好的，快速启动的同时，在灵活性上有所欠缺。

简单的说，就需要两步：

  • 第一步，定义执行函数；
  • 第二步，绑定执行函数并指定输入输出组件。

假设还是阅读理解任务，但是我们这次不适用基于pipeline的加载方式，而是自定义实现，要求输入包含context、question，输出包含answer和score，但是这里的answer要求要把问题拼接上，如前面的示例，answer为普希金，这里的答案要变为：著名诗歌《假如生活欺骗了你》的作者是：普希金 ，针对这一需求，我们看下要如何实现。

  • 首先，定义执行函数。该函数输入包括context和question两部分，输出包括answer和score，本质上还是调用pipeline进行推理，但是在答案生成时我们做了额外的拼接处理。
qa = pipeline("question-answering", model="uer/roberta-base-chinese-extractive-qa")
def custom_predict(context, question):
    answer_result = qa(context=context, question=question)
    answer = question + ": " + answer_result["answer"]
    score = answer_result["score"]
    return answer, score
  • 接下来，在Interface中绑定执行函数并指定输入输出组件，fn字段绑定执行函数；inputs字段指定输入组件，这里是context和question两个文本输入，因此inputs字段的值为[“text”, “text”]数组（这里的text表示输入组件为TextBox，text只是一种便捷的指定方式）；outputs字段指定输出组件，answer是文本输出，score可以用标签输出，这里采取了和inputs字段不一样的创建方式，我们直接创建了对应的组件，这种方式的使用优势在于可以对组件进行更精细的配置，例如这里我们便分别指定了两个输出模块的label 。
gr.Interface(fn=custom_predict, inputs=["text", "text"], outputs=[gr.Textbox(label="answer"), gr.Label(label="score")], 
             title=title, description=description, examples=examples, article=article).launch()

注意点：

  1. 输入输出要与函数的输入输出个数一致
  2. outputs字段，推荐使用创建的方式，否则页面显示的标签都是output*，不够清晰

完整代码：

import gradio as gr
from transformers import *

#标题
title = "抽取式问答"
#题下的描述，支持md格式
description = "输入上下文与问题后，点击submit按钮，可从上下文中抽取出答案，赶快试试吧！"
#输入样例
examples = [
    ["普希金从那里学习人民的语言，吸取了许多有益的养料，这一切对普希金后来的创作产生了很大的影响。这两年里，普希金创作了不少优秀的作品，如《囚徒》、《致大海》、《致凯恩》和《假如生活欺骗了你》等几十首抒情诗，叙事诗《努林伯爵》，历史剧《鲍里斯·戈都诺夫》，以及《叶甫盖尼·奥涅金》前六章。", "著名诗歌《假如生活欺骗了你》的作者是"],
    ["普希金从那里学习人民的语言，吸取了许多有益的养料，这一切对普希金后来的创作产生了很大的影响。这两年里，普希金创作了不少优秀的作品，如《囚徒》、《致大海》、《致凯恩》和《假如生活欺骗了你》等几十首抒情诗，叙事诗《努林伯爵》，历史剧《鲍里斯·戈都诺夫》，以及《叶甫盖尼·奥涅金》前六章。", "普希金创作的叙事诗叫什么"]
    ]
#页面最后的信息，可以选择引用文章，支持md格式

article = "感兴趣的小伙伴可以阅读[gradio专栏](https://blog.csdn.net/sinat_39620217/category_12298724.html?spm=1001.2014.3001.5482)"

qa = pipeline("question-answering", model="uer/roberta-base-chinese-extractive-qa")

def custom_predict(context, question):
    answer_result = qa(context=context, question=question)
    answer = question + ": " + answer_result["answer"]
    score = answer_result["score"]
    return answer, score

gr.Interface(fn=custom_predict, inputs=["text", "text"], outputs=[gr.Textbox(label="answer"), gr.Label(label="score")], 
             title=title, description=description, examples=examples, article=article).launch()

可以看到，其他的部分与我们使用pipeline创建的方式都一致，只是在answer部分有了变化。通过这种方式，我们可以创建出更加复杂的包含任意输入、输出的系统。

5.Blocks使用详解

事实上，Interface是一个更加高级的组件，虽然它已经支持了了一定的自定义内容，但是灵活性还是略差一些，如果有注意的话，可以回到上文看下，所有的组件都是被划分为了左右两部分，左侧输入，右侧输出。使用Interface就要接受这样的默认设定，那么假设你现在就想做成上下结构，上面输入，下面输出，那么，我们就需要用到Block。

Blocks是比Interface更加底层一些的模块，支持一些简单的自定义排版，那么下面就让我们来重构一下上面组件排列。整体是上下结构，从上到下，依次是context输入、question输入，clear按钮和submit按钮（在一横排），answer输出，score输出，其余如title、examples等内容不变，代码如下

import gradio as gr
from transformers import *

title = "抽取式问答"

description = "输入上下文与问题后，点击submit按钮，可从上下文中抽取出答案，赶快试试吧！"

examples = [
    ["普希金从那里学习人民的语言，吸取了许多有益的养料，这一切对普希金后来的创作产生了很大的影响。这两年里，普希金创作了不少优秀的作品，如《囚徒》、《致大海》、《致凯恩》和《假如生活欺骗了你》等几十首抒情诗，叙事诗《努林伯爵》，历史剧《鲍里斯·戈都诺夫》，以及《叶甫盖尼·奥涅金》前六章。", "著名诗歌《假如生活欺骗了你》的作者是"],
    ["普希金从那里学习人民的语言，吸取了许多有益的养料，这一切对普希金后来的创作产生了很大的影响。这两年里，普希金创作了不少优秀的作品，如《囚徒》、《致大海》、《致凯恩》和《假如生活欺骗了你》等几十首抒情诗，叙事诗《努林伯爵》，历史剧《鲍里斯·戈都诺夫》，以及《叶甫盖尼·奥涅金》前六章。", "普希金创作的叙事诗叫什么"]
    ]

article = "感兴趣的小伙伴可以阅读[Transformers实用指南](https://zhuanlan.zhihu.com/p/548336726)"


#预测函数
qa = pipeline("question-answering", model="uer/roberta-base-chinese-extractive-qa")
def custom_predict(context, question):
    answer_result = qa(context=context, question=question)
    answer = question + ": " + answer_result["answer"]
    score = answer_result["score"]
    return answer, score

#清除输入输出
def clear_input():
    return "", "", "", ""

#构建Blocks上下文
with gr.Blocks() as demo:
    gr.Markdown("# 抽取式问答")
    gr.Markdown("输入上下文与问题后，点击submit按钮，可从上下文中抽取出答案，赶快试试吧！")
    with gr.Column():    # 列排列
        context = gr.Textbox(label="context")
        question = gr.Textbox(label="question")
    with gr.Row():       # 行排列
        clear = gr.Button("clear")
        submit = gr.Button("submit")
    with gr.Column():    # 列排列
        answer = gr.Textbox(label="answer")
        score = gr.Label(label="score")
    #绑定submit点击函数
    submit.click(fn=custom_predict, inputs=[context, question], outputs=[answer, score])
    # 绑定clear点击函数
    clear.click(fn=clear_input, inputs=[], outputs=[context, question, answer, score])
    gr.Examples(examples, inputs=[context, question])
    gr.Markdown("感兴趣的小伙伴可以阅读[Transformers实用指南](https://zhuanlan.zhihu.com/p/548336726)")

demo.launch()

当我们的服务启动起来后，还是在本地的，虽然访问是能访问了，但是还是会受到网络的限制。Gradio提供了一种非常方便的方式，可以使得本地的服务在任何地方都可以调用。代码上，我们只需要在launch方法调用时，指定share参数值为True。服务除了有一个本地地址，还有一个公网的地址https://11886.gradio.app，虽然时间只有72小时

demo.launch(inbrowser=True, inline=False, validate=False, share=True)
  • inbrowser - 模型是否应在新的浏览器窗口中启动。
  • inline - 模型是否应该嵌入在交互式python环境中（如jupyter notebooks或colab notebooks）。
  • validate - gradio是否应该在启动之前尝试验证接口模型兼容性。
  • share - 是否应创建共享模型的公共链接。用于处理。

参考链接：

Gradio官方仓库

基于Gradio可视化部署机器学习应用

gradio官方文档

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