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Java 框架如何融合 AI 和机器学习技术？

王林

发布： 2024-07-11 15:39:01

原创

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java 框架集成 ai 和机器学习技术，提供利用这些技术增强应用程序的能力。实战案例包括：使用 spring boot 和 tensorflow 构建图像识别分类器。使用 micronaut 和 h2o.ai 构建预测性维护应用程序。

Java 框架如何融合 AI 和机器学习技术？

Java 框架如何融合 AI 和机器学习技术

随着人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 技术的迅猛发展，Java 框架已经开始将这些强大的功能集成到其生态系统中，为开发人员提供了利用这些技术来增强应用程序的工具和能力。本文将探讨 Java 框架如何融合 AI 和 ML，并提供一个实战案例来说明这一集成的好处。

Spring Boot + TensorFlow

Spring Boot 是一个流行的 Java 框架，用于快速构建微服务和 Web 应用程序。它与 TensorFlow 相集成，使开发人员能够轻松地将深度学习和 ML 功能添加到他们的应用程序中。

实战案例：基于图像识别的分类器

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在这个实战案例中，我们将使用 Spring Boot 和 TensorFlow 来构建一个基于图像识别的分类器。该分类器将能够从一组图像中识别不同的对象。

以下步骤说明了如何实现此案例：

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创建一个新的 Spring Boot 项目。
添加 spring-boot-starter-tensorflow 依赖项到您的项目中。
加载 TensorFlow 模型。
创建一个控制器来处理图像上传和分类。
部署应用程序并进行测试。

代码片段：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.tensorflow.keras.models.Model;
import org.tensorflow.keras.preprocessing.image.ImageDataGenerator;
import org.tensorflow.keras.preprocessing.image.ImageResizer;

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;

@SpringBootApplication
public class ImageClassifierApplication {

    private static final Model model = tf.keras.models.load_model("model.h5");

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ImageClassifierApplication.class, args);
    }

    @PostMapping("/classify")
    public String classify(@RequestBody byte[] image) throws IOException {
        ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(image);
        BufferedImage img = ImageIO.read(bais);
        ImageResizer sizer = new ImageResizer(224, 224);
        ImageDataGenerator gen = new ImageDataGenerator().rescale(1.0f/255.0f);
        Image batch[] = {sizer.fit(sizer.resize(img))};
        String result =  model.predict(gen.flow(batch)).argmax().get(0);
        return result;
    }
}

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Micronaut + H2O.ai

Micronaut 是另一个流行的 Java 框架，因其轻量级和高性能而闻名。它与 H2O.ai 相集成，使开发人员能够使用 H2O.ai 的 ML 算法和工具。

实战案例：预测性维护

在这个实战案例中，我们将使用 Micronaut 和 H2O.ai 来构建一个预测性维护应用程序。该应用程序将使用传感器数据来预测机器故障，从而帮助企业主动进行维护。

代码片段：

import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.reflect.TypeToken;
import io.micronaut.core.annotation.Controller;
import io.micronaut.core.annotation.Post;
import io.micronaut.http.HttpRequest;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.Map;

import hex.deeplearning.DeepLearning;
import hex.deeplearning.DeepLearningModel.DeepLearningParameters;
import water.Key;
import water.fvec.Frame;
import water.parser.ParseDataset;
import water.util.Log;

@Controller("/predict")
public class PredictController {

    private static final H2OFrame data = new H2OFrame(ParseDataset.fileToH2OFrame("/tmp/data.csv", null));
    private static final Key predictKey = Key.make();
    private static final DeepLearningModel model = new DeepLearning((new DeepLearningParameters()).initializeCenter(0.5d).loss("mean_squared_error")).trainModelAlways(new DeepLearningTrainingSchema().setTrainingFrame(data.key()), data, predictKey);

    @Post("/")
    public String predict(HttpRequest request) {
        Map<String, Object> requestData = new Gson().fromJson(request.getBody().toString(), TypeToken.getParameterized(Map.class, String.class, Object.class).getType());
        Frame frame = data.replace(0, requestData);
        Frame predicted = model.score(predictKey, frame);
        return new Gson().toJson(predicted.get(0, 0));
    }
}

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