Auf dieser Seite wird die AlloyDB Omni-Version 18.1.0 mit der Bereitstellungsoption RPM-Orchestrator dokumentiert. Wählen Sie eine andere Bereitstellungsoption aus.

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Zeitreihenprognosen durchführen

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Auf dieser Seite wird beschrieben, wie Sie Zeitreihen vorhersagen direkt in Ihrer AlloyDB Omni-Datenbank ausführen. Sie können verschiedene Prognosemodelle verwenden, darunter die TimesFM Modelle, um Unsicherheiten zu bewältigen und fundierte strategische Entscheidungen zu treffen. Weitere Informationen zum Modell finden Sie im TimesFM-Forschungsblog.

Die Funktion ai.forecast von AlloyDB Omni ist für die Verwendung mit jedem Modell konzipiert, das mit dem Modelltyp ts_forecasting registriert ist. So können Sie das Modell verwenden, das am besten zu Ihren Anforderungen passt. In diesem Dokument finden Sie eine detaillierte Anleitung zur Verwendung von TimesFM. Sie können die Prinzipien aber auch auf andere Modelle anwenden.

Hinweis

Bevor Sie Zeitreihenvorhersagen ausführen können, müssen Sie das Datenbank-Flag für Prognosen in AlloyDB Omni aktivieren und ein Prognosemodell registrieren.

Prognosemodell registrieren

Sie können verschiedene Prognosemodelle mit AlloyDB Omni verwenden.

In diesem Abschnitt finden Sie eine Anleitung zum Registrieren des TimesFM-Modells. Eine Anleitung zum Registrieren anderer Modelle finden Sie unter Modellendpunkt bei der Modellendpunktverwaltung registrieren.

TimesFM-Modell verwenden

TimesFM Modelle gibt es in zwei Versionen:

TimesFM 1.0: die erste Version des TimesFM-Modells.
TimesFM 2.0: Diese Version enthält einen Checkpoint mit 500 Millionen Parametern und den zugehörigen Inferenzcode. Sie bietet eine bessere Modellleistung als das Modell 1.0.
TimesFM 2.5: Diese Version enthält einen Checkpoint mit 200 Millionen Parametern und den zugehörigen Inferenzcode. Sie bietet eine bessere Modellleistung als das Modell 2.0.

Alle Modelle sind in Model Garden für die schnelle Bereitstellung verfügbar.

Wenn Sie TimesFM-Modelle verwenden möchten, müssen Sie das TimesFM-Modell zuerst in einem Vertex AI-Endpunkt bereitstellen und es dann in AlloyDB Omni registrieren.

TimesFM-Modell in einem Vertex AI-Endpunkt bereitstellen

Sie können das Modell mit einer Bereitstellung mit einem Klick über die Google Cloud Console oder manuell mit einem Colaboratory-Notebook bereitstellen.

Bereitstellung mit nur einem Klick

So stellen Sie das TimesFM-Modell mit einer Bereitstellung mit einem Klick bereit:

Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Model Garden auf:
Zu Model Garden
Geben Sie im Feld Suchen TimesFM ein.
Klicken Sie in den Suchergebnissen auf TimesFM.
Führen Sie auf der Seite TimesFM die folgenden Schritte aus:
1. Klicken Sie auf Modell bereitstellen.
2. Wählen Sie Vertex AI aus.
Konfigurieren und stellen Sie Ihr Modell im Bereich In Vertex AI bereitstellen bereit:
1. Wenn Sie die neueste Version des TimesFM-Modells verwenden möchten, wählen Sie im Drop-down-Menü Ressourcen-ID die Option google/timesfm-2.0 aus.
2. Damit Sie die Bereitstellung später leichter identifizieren können, geben Sie Folgendes ein:
  1. Geben Sie unter Modellname eine eindeutige MODEL_NAME ein.
  2. Geben Sie unter Endpunktname eine eindeutige ENDPOINT_NAME ein.
3. Wenn Sie die Konfigurationsoptionen maximieren möchten, klicken Sie unter Bereitstellungseinstellungen auf Erweitert.
  1. Wählen Sie im Drop-down-Menü Region dieselbe Region aus, in der sich Ihre AlloyDB Omni-Instanz befindet, um die niedrigste Latenz zu gewährleisten.
  2. Wählen Sie im Drop-down-Menü Maschinenspezifikation eine geeignete Maschinenspezifikation aus, um die beste Leistung zu erzielen. Eine GPU oder TPU bietet möglicherweise eine geringere Latenz.
4. Wählen Sie im Drop-down-Menü Endpunktzugriff unter Verfügbarkeitsrichtlinien die Option Öffentlich (gemeinsamer Endpunkt) aus.
  
  Dadurch wird ein Endpunkt in der Domain aiplatform erstellt, der mit AlloyDB Omni funktioniert.
5. Wenn Sie das Modell in einem verwalteten Endpunkt bereitstellen möchten, klicken Sie auf Bereitstellen. Die Bereitstellung kann etwa 10 bis 15 Minuten dauern.
Nachdem das TimesFM-Modell bereitgestellt wurde, wird unter Endpunkte ein Link ähnlich google_timesfm-VERSION-one-click-deploy angezeigt.
Klicken Sie unter Endpunkte auf den Bereitstellungslink, um die URL der Modellanfrage zu erhalten.
Klicken Sie auf der Endpunkt-Detailseite auf Beispielanfrage.
Suchen Sie im Bereich Beispielanfrage die URL der Modellanfrage und notieren Sie sie. Sie verwenden diese Informationen unter TimesFM-Modell in AlloyDB Omni registrieren, z. B. https://us-central1-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/REGION/endpoints/ENDPOINT_ID:predict.

Die Anfrage-URL muss aiplatform.googleapis.com enthalten.

Manuelle Bereitstellung

So stellen Sie das TimesFM-Modell manuell mit einem Colaboratory-Notebook bereit:

Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Model Garden auf:
Zu Model Garden
Geben Sie im Feld Suchen TimesFM ein.
Klicken Sie in den Suchergebnissen auf TimesFM, um die Modellkarte zu öffnen.
Klicken Sie auf der Seite TimesFM auf CO Notebook öffnen.
Klicken Sie im Fenster Notebook öffnen auf den Link Colab Enterprise für TimesFM 2.0.
Führen Sie auf der Seite Colab Enterprise die folgenden Schritte aus:
1. Klicken Sie auf Verbinden, um eine Verbindung zur Laufzeitumgebung herzustellen.
2. Optional: Führen Sie bei Bedarf die folgenden Schritte aus:
  - Legen Sie im Abschnitt Voraussetzungen unter Google Cloud-Projekt einrichten die BUCKET_URI und die REGION fest. Setzen Sie beispielsweise die BUCKET_URI auf gs://your-unique-bucket-name und die REGION auf us-central1.
    
    Hinweis:Der Bucket-Name muss global eindeutig sein. Wenn Sie keine Region festlegen, wird sie automatisch basierend auf der Colab Enterprise-Umgebung festgelegt.
  - Wählen Sie im Drop-down-Menü accelerator_type unter TimesFM in einem Vertex AI-Endpunkt bereitstellen bei Bedarf einen anderen Beschleunigertyp aus.
  - Füllen Sie unter Schritt 3: Maximalen Prognosezeitraum festlegen die Felder horizon und max_context aus. Setzen Sie beispielsweise horizon auf 128 und max_context auf 512.
3. Deaktivieren Sie das Kästchen use_dedicated_endpoint.
4. Führen Sie alle Zellen im Notebook aus.
Die Ausgabe des Notebooks enthält die Endpunktdetails im folgenden Format: projects/PROJECT_ID/locations/REGION/endpoints/ENDPOINT_ID.
Um die model_request_url für den SQL-Aufruf zur Modellerstellung zu erstellen, ersetzen Sie die Projekt- und Endpunkt-IDs durch die Endpunktdetails aus dem vorherigen Schritt:
```
CALL google_ml.create_model(
 model_id => 'timesfm_v2',
 model_qualified_name => 'timesfm_v2',
 model_type => 'ts_forecasting',
 model_provider => 'google',
 model_request_url => 'https://REGION-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/REGION/endpoints/ENDPOINT_ID:predict');
```
Sie benötigen diese model_request_url im Aufruf google_ml.create_model, wenn Sie das TimesFM-Modell in AlloyDB Omni registrieren, wie im folgenden Abschnitt beschrieben.

Führen Sie die folgende Beispielabfrage aus, um zu bestätigen, dass die Funktion ai.forecast wie erwartet funktioniert:

SELECT * FROM ai.forecast(
   source_query=> '
     SELECT my_timestamp, my_data_value FROM (
       VALUES
         (CAST(''2025-01-01'' AS TIMESTAMP), 10.0),
         (CAST(''2025-01-02'' AS TIMESTAMP), 12.0),
         (CAST(''2025-01-03'' AS TIMESTAMP), 11.0),
         (CAST(''2025-01-04'' AS TIMESTAMP), 13.0),
         (CAST(''2025-01-05'' AS TIMESTAMP), 15.0),
         (CAST(''2025-01-06'' AS TIMESTAMP), 14.0),
         (CAST(''2025-01-07'' AS TIMESTAMP), 16.0),
         (CAST(''2025-01-08'' AS TIMESTAMP), 18.0),
         (CAST(''2025-01-09'' AS TIMESTAMP), 17.0),
         (CAST(''2025-01-10'' AS TIMESTAMP), 20.0)
       ) AS t (my_timestamp, my_data_value)
     ' ,
   model_id => 'timesfm_v2',
   data_col => 'my_data_value',
   timestamp_col => 'my_timestamp',

   -- The rest of the parameters are the same
   horizon => 7,
   conf_level => 0.80
);

TimesFM-Modell in AlloyDB Omni registrieren

So registrieren Sie das TimesFM-Modell in AlloyDB Omni:

Prüfen Sie, ob die google_ml_integration Erweiterung installiert ist in der AlloyDB Omni-Datenbank, die die Daten enthält, für die Sie Vorhersagen ausführen möchten.

Prüfen Sie, ob Version 1.4.5 oder höher der Erweiterung google_ml_integration installiert ist.

SELECT extversion FROM pg_extension WHERE extname = 'google_ml_integration';

Hier ist die Beispielausgabe:

extversion
------------
1.4.5
(1 row)

Rufen Sie google_ml.create_model mit der URL der Modellanfrage auf, die Sie unter Prognosemodell registrieren notiert haben.
```
CALL
google_ml.create_model(
  model_id => 'MODEL_ID',
  model_qualified_name => 'MODEL_QUALIFIED_NAME',
  model_type => 'ts_forecasting',
  model_provider => 'google',
  model_request_url => 'https://REGION-aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/REGION/endpoints/ENDPOINT_ID:predict' -- Example endpoint from Model Garden
  );
```
Ersetzen Sie Folgendes:
- MODEL_ID: eine eindeutige ID für das registrierte Modell, das Sie für Prognosen verwenden möchten, z. B. vertex_timesfm.
- MODEL_QUALIFIED_NAME: ein nutzerdefinierter Name für das Modell, z. B. timesfm_v2.
- REGION: die Region, in der sich die Instanz befindet, z. B. us-central1.
- PROJECT_ID: der Name des Projekts, in dem das Modell bereitgestellt wird, z. B. forecast_project.
- ENDPOINT_ID: der Name der Modellbereitstellung, z. B. my-timesfm-endpoint.
  
  Die model_request_url wird von Vertex AI bereitgestellt, nachdem Sie Ihr Modell bereitgestellt haben. Kopieren Sie die gesamte URL aus dem Bereich Beispielanfrage in der Vertex AI Console. Sie enthält bereits die korrekten Projekt- und Endpunktinformationen.
Hinweis: Wenn sich Ihre AlloyDB Omni-Instanz in einem anderen Google Cloud Projekt als der Vertex AI-Modellendpunkt befindet, muss dem AlloyDB Omni-Dienstkonto im Projekt, in dem das Vertex AI-Modell gehostet wird, die Rolle „Vertex AI User“ zugewiesen werden, die roles/aiplatform.userist.

Datenbank-Flag für Prognosen aktivieren

Bevor Sie mit dem registrierten Modell Prognosen erstellen können, müssen Sie das google_ml_integration.enable_forecasting Datenbank-Flag auf on setzen.

Sie können dieses Flag für Ihre aktuelle Sitzung aktivieren oder festlegen, dass es für eine bestimmte Datenbank oder einen bestimmten Nutzer sitzungsübergreifend beibehalten wird. Wählen Sie eine der folgenden Optionen aus, um das Datenbank-Flag festzulegen:

Flag für die aktuelle Sitzung aktivieren:

SET google_ml_integration.enable_forecasting = on;

Flag für eine bestimmte Datenbank aktivieren:
```
ALTER DATABASE DATABASE_NAME SET google_ml_integration.enable_forecasting = 'on';
```
Ersetzen Sie DATABASE_NAME durch den Namen Ihrer Datenbank.

Flag für einen bestimmten Datenbanknutzer aktivieren:

ALTER ROLE postgres SET google_ml_integration.enable_forecasting = 'on';

Prognosen erstellen

Nachdem Sie das TimesFM-Modell registriert und das erforderliche Flag aktiviert haben, können Sie Prognosen erstellen, indem Sie entweder eine Quelltabelle oder eine Abfrage mit Ihren Zeitreihendaten übergeben.

Die Funktion ai.forecast wird separat dokumentiert. Eine vollständige Liste der Parameter mit Beschreibungen und Beispielen finden Sie in der Referenz zur Verwaltung von Modellendpunkten.

Prognosen aus einer Quelltabelle erstellen

Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie Sie die Funktion ai.forecast mit einer Quelltabelle aufrufen, um Vorhersagen zu erstellen:

SELECT * FROM ai.forecast(
    model_id => 'MODEL_ID',
    source_table => 'time_series_data',
    data_col => 'data_points',
    timestamp_col => 'timestamp',
    horizon => 2,
    conf_level => 0.80
);

Prognosen aus einer Abfrage erstellen

Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie Sie Prognosen erstellen, indem Sie die Funktion ai.forecast mit einer Unterabfrage als Datenquelle aufrufen:

SELECT * FROM ai.forecast(
    model_id => 'MODEL_ID',
    source_query => '(SELECT * FROM time_series_data ORDER BY timestamp LIMIT 1) AS time_series_data',
    data_col => 'data_points',
    timestamp_col => 'timestamp',
    horizon => 2,
    conf_level => 0.80
);

Andere Prognosemodelle verwenden

Sie können die Funktion ai.forecast mit jedem anderen Zeitreihenprognosemodell verwenden, das Sie in AlloyDB Omni registrieren. Wichtig ist, dass Ihr Modell mit dem Modelltyp ts_forecasting registriert ist.

Eine detaillierte Anleitung zum Registrieren verschiedener Modelltypen finden Sie unter Remote-KI-Modelle mit der Modellendpunktverwaltung registrieren und aufrufen. Sobald Ihr Modell registriert ist, können Sie es mit der Funktion ai.forecast verwenden, indem Sie die model_id angeben.