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  • Photo du rédacteurJocelyn Pichonnat

Intelligence Artificielle et Apache Kafka

Depuis toujours, les humains ont cherché à développer des outils pour faciliter leur vie : la grande force de l’intelligence humaine est tirée par son envie de simplifier voire d’automatiser ce qui l’entoure. L’industrie est passée par une phase de motorisation qui a permis d'accélérer et faciliter le travail des humains.


L’informatique est un outil, puissant, qui a simplifié la vie des personnes : un bon classeur Excel est bien plus pratique que de remplir des cases à la main !


À part, si vous vivez dans le bois depuis 50 années, mais vous avez sans doute entendu parler de l’IA : l'intelligence artificielle (IA) est un domaine en constante évolution qui vise à donner aux machines la capacité d'apprendre et de prendre des décisions de manière autonome.


Aujourd’hui, je vais vous parler de comment Apache Kafka peut aider les entreprises à construire des solutions d'IA plus robustes en répondant aux enjeux liés à la gestion des données en temps réel.


Les enjeux de l'intelligence artificielle


L'IA est de plus en plus utilisée dans de nombreux secteurs pour automatiser certaines tâches et améliorer les processus de prise de décision. Cependant, le développement d'une solution d'IA n'est pas sans défis. Tout d'abord, l'IA a besoin d'une quantité considérable de données de qualité pour fonctionner correctement. En effet, ces données alimentent les algorithmes d'IA pour qu'ils puissent construire des modèles d'apprentissage performants.


Or, la gestion de ces données peut s'avérer compliquée. Les données peuvent provenir de sources diverses et être produites à des vitesses différentes. Si la gestion de ces données n'est pas correctement gérée, cela peut entraîner des retards et des erreurs dans les décisions prises par les systèmes d'IA.


Pour surmonter ces défis, il est nécessaire d'avoir une architecture robuste qui puisse prendre en charge les charges de données hétérogènes et délivrer un grand volume de données en temps réel, souvent avec des transformations. C'est ici que l'architecture orientée événements et Apache Kafka entrent en jeu.



Robot devant un tableau avec des formules mathématiques

Comment Kafka peut répondre à ces enjeux ?


Apache Kafka peut aider à résoudre ces enjeux en fournissant un moyen rapide et fiable de traiter les données en temps réel. Il peut gérer des quantités massives de données, y compris des données en mouvement provenant de sources multiples, et les distribuer rapidement aux consommateurs. Cela permet aux entreprises de disposer de données en temps réel fiables pour alimenter leurs systèmes d'IA.


Avec Apache Kafka Connect, les bases de données peuvent être importées comme nouvelles sources de données qui alimentent (directement ou indirectement) les algorithmes de l’AI. Kafka Stream peut servir à la transformation et la normalisation ainsi qu’à l’enrichissement des données.


De par son rôle central dans l’architecture de données de votre entreprise, Apache Kafka peut également vous aider à gérer les défis liés à la sécurité des données, ainsi qu’à la protection des données confidentielles : par exemple avec des KStreams qui anonymisant automatiquement des données sensibles.


En outre, Kafka peut également gérer les défis liés à la scalabilité des données en permettant aux entreprises de s'adapter à la croissance rapide des données. De plus, il peut fournir une tolérance aux erreurs en garantissant la fiabilité des données même en cas de défaillance des composants du système.


Le schéma ci dessous peut vous donner une première vision de comment Apache Kafka pour contribuer à alimenter les données de votre solution IA :

  1. Avec Kafka Connect Source et des Kafka Producers, bases de données relationnelles ou non, des systèmes de stockage Comme Amazon S3 ou des applications Java, .Net ou Python peuvent envoyer leurs données brutes à Kafka.

  2. Des Kafka Streams peuvent raffiner les données en les transformant ou les normalisant.

  3. Des Kafka Streams peuvent s'interfacer avec la partie Model Builder de l'IA pour construire les paramètres du modèle à partir des données normalisées.

  4. Ces paramètres de modèle sont utilisés par d'autres Kafka Streams pour entraîner le modèle de l'IA.


Vision schématique haut niveau de l'intégration de Kafka avec une solution IA
Vision schématique haut niveau de l'intégration de Kafka avec une solution IA

Comment intégrer Kafka dans son architecture pour une utilisation optimale avec l'IA ?


Pour une utilisation optimale d'Apache Kafka avec l'IA, il est important d'intégrer Kafka dans une architecture de données cohérente qui prend en compte les enjeux de scalabilité, de fiabilité et de temps réel. Cela inclut la mise en place d'un pipeline de données pour collecter, traiter et distribuer les données en temps réel avec Kafka en tant que composant clé. Il peut également être judicieux d'utiliser des outils tels que Kafka Connect pour intégrer des sources de données externes dans le pipeline de données.


En outre, il peut être bénéfique d'utiliser des fonctionnalités de Kafka telles que les flux de données pour transformer et normaliser les données en temps réel avant de les stocker à long terme dans une base de données ou un datalake.


Enfin, l'intégration de systèmes d'IA tierces peut renforcer les solutions d'IA internes en fournissant une source supplémentaire de données pour les algorithmes. Pour ce faire, les entreprises peuvent utiliser Kafka pour connecter ces systèmes d'IA à leur propre système d'IA pour un traitement en temps réel des données combinées.


Conclusion


Apache Kafka peut jouer un rôle clé dans le développement de solutions d'IA plus robustes en gérant les enjeux liés à la gestion des données en temps réel. En intégrant Kafka dans son architecture de données, les entreprises peuvent collecter, stocker et distribuer des données en temps réel pour alimenter leurs systèmes d'IA, détecter les anomalies et intégrer des systèmes tierces pour renforcer leurs propres solutions. En fin de compte, l'utilisation d'Apache Kafka peut aider les entreprises à prendre des décisions plus informées et plus rapides grâce à l'IA.


TLDR: l'intelligence artificielle a de gros besoins en terme de volume de données. Ces données doivent être en temps réelle, normalisées et avec le moins d'anomalies possible. Apache Kafka est une solution pour acheminer des énormes volumes de données, avec la possibilité d'interfacer un grand nombre de systèmes entre eux, de nettoyer des données brutes pour les normaliser. Apache Kafka est donc un bon outil pour faciliter le développement de solutions IA dans une entreprise.

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