交通标志检测模型与区块链的融合：从构建到应用

### 交通标志检测模型与区块链的结合应用 #### 1. 交通标志检测模型基础 交通标志检测模型是一种简单的视觉识别模型，通过使用数千张包含街道标志的图像，以及数千张看起来像街道标志但实际上不是的图像进行训练构建而成。在实际应用中，如果这是一个生产模型，AI 和 MLOps 工程师可能会持续尝试提高其准确性。他们可以引入新的训练或测试数据集，或者修改算法以考虑交通标志的上下文，例如是否被树枝遮挡、是否在下雨等情况。工程师们会通过不断运行带有修改变量的受控实验，将实验结果与之前的测试结果进行权衡，从而寻找可衡量的改进。 模型的修改可以使用运行在本地计算机上的 Jupyter Notebook 完成。下面是使用该模型与区块链结合的相关流程： ```mermaid graph LR A[构建交通标志检测模型] --> B[AI工程师改进模型] B --> C[使用Jupyter Notebook修改模型] C --> D[与区块链结合] ``` #### 2. 模型与区块链的绑定流程 BTA（Blockchain - Tethered AI，区块链绑定人工智能）可以跟踪各种审批者对模型的影响，例如利益相关者如何影响模型的目的和预期领域；AI 工程师如何收集和管理训练数据，并使用不同算法开发模型；MLOps 工程师如何跟踪和评估输入输出，审查性能指标、偏差以及最优和性能条件；以及 AI 和 MLOps 工程师如何创建解释。其范围还可以扩展到包括额外的用户角色，如审计员。 具体的绑定流程如下： 1. **AI 工程师操作** - AI 工程师登录 BTA，记录模型训练事件和实验的详细信息。 - 创建模型，记录某些实验的结果，并为模型提交审核和批准。提交时，BTA 会提示 AI 工程师输入唯一的版本号，同时收集日志文件、测试和训练数据集、模型 URL、笔记本版本和代码仓库的 URL，并与该版本号关联。 - 提交“添加新版本”表单后，会根据这些信息创建加密哈希并存储在区块链上，形成模型来源的防篡改记录。 - 运行实验并记录详细结果。 2. **MLOps 工程师操作** - 当模型进入审核步骤时，MLOps 工程师会收到电子邮件通知。打开链接后，他们可以访问版本详细信息屏幕，该屏幕包含进行自身测试和提供反馈所需的信息，如模型的代码版本、笔记本版本、训练数据集的 URL、超参数、测试指标等。 - MLOps 工程师使用“添加监控报告”表单完成审核，审核结果可以是“审核通过”或“审核失败”（如果 MLOps 工程师审核的模型准确性高于从提交的日志文件中获取的 AI 工程师的准确性，则模型“审核通过”）。 - 审核通过后，MLOps 工程师将模型状态更改为“已部署”，并发布测试/部署 URL。还可以添加模型评级、生产 URL、审查版本号或添加基于版本号由脚本提取的日志和测试数据集。 3. **利益相关者操作** - 利益相关者可以审查部署的模型并监控基于生产的模型。他们可以看到提交模型的人员、模型的准确性，并比较部署前后日志和工件的哈希值，以证明工件的来源。利益相关者作为决策者，可以取消或完成项目。 以下是相关操作的表格总结： | 用户角色 | 操作内容 | | ---- | ---- | | AI 工程师 | 登录 BTA 记录信息、创建模型、提交审核、运行实验记录结果 | | MLOps 工程师 | 接收通知、审核模型、更改模型状态、发布 URL、添加相关信息 | | 利益相关者 | 审查和监控模型、比较哈希值、决策项目是否完成 | #### 3. 区块链对模型的绑定方式 模型通过永久存储每个批准、模型日志以及模型版本的链接的加密哈希来与区块链绑定。从模型提交审核开始，经过测试和验证的整个过程，无论模型经过多少次这样的循环，区块链技术都允许通过 BTA 审计跟踪来追踪模型的来源，从而证明模型是否经过正确训练。 任何对象，如模型本身或日志，都存储在链外的对象存储中，而对象的链接、时间戳和可重新计算以证明对象完整性的加密哈希则存储在链上。如果没有区块链，也可以构建一个类似的系统，但缺少区块链提供的防篡改审计跟踪。添加区块链层后，任何不良或粗心的参与者（无论是人类还是 AI）对模型所做的更改都将被暴露。 模型审核和批准后，将部署到生产服务器，并由 MLOps 工程师和利益相关者在持续的反馈、改进和维护循环中进行密切监控。BTA 的记录有助于具有监督角色的用户确定模型的来源，包括谁训练了模型、使用了哪些数据集、模型如何审核、AI 工程师和 MLOps 工程师提交的模型准确性对比以及同行的反馈等。 #### 4. BTA 满足的四个控制要求 在规划如何绑定交通标志模型时，BTA 满足以下四个控制要求： | 控制要求 | 满足情况 | | ---- | ---- | | 控制 1：预先建立人员和系统的身份和工作流标准 | 用户都有与身份绑定的证书，工作流内置在 BTA 中 | | 控制 2：分发防篡改验证 | AI 工程师、