O IDP Well-Architected Lens destina-se a todos os clientes da AWS que usam a AWS para executar soluções de processamento inteligente de documentos (IDP) e estão procurando orientação sobre como criar soluções de IDP seguras, eficientes e confiáveis na AWS.
Construir uma solução pronta para produção na nuvem envolve uma série de compensações entre recursos, tempo, expectativa do cliente e resultado comercial. O Estrutura bem arquitetada da AWS ajuda você a compreender os benefícios e riscos das decisões tomadas ao criar cargas de trabalho na AWS. Ao usar a estrutura, você aprenderá as melhores práticas operacionais e arquitetônicas para projetar e operar cargas de trabalho confiáveis, seguras, eficientes, econômicas e sustentáveis na nuvem.
Um pipeline IDP geralmente combina reconhecimento óptico de caracteres (OCR) e processamento de linguagem natural (PNL) para ler e compreender um documento e extrair termos ou palavras específicas. O IDP Well-Architected Custom Lens descreve as etapas para uma revisão do AWS Well-Architected, que permite avaliar e identificar riscos técnicos em suas cargas de trabalho de IDP. Essa lente personalizada integra melhores práticas e orientações para navegar e superar com eficácia os desafios comuns no gerenciamento de cargas de trabalho de deslocados internos.
Esta postagem enfoca o pilar Excelência Operacional da solução IDP. Excelência operacional em IDP significa aplicar os princípios de desenvolvimento robusto de software e manter uma experiência de cliente de alta qualidade na área de processamento de documentos, ao mesmo tempo em que atende ou supera consistentemente os acordos de nível de serviço (SLAs). Envolve organizar equipes de forma eficaz, projetar sistemas IDP para lidar com cargas de trabalho de maneira eficiente, operar esses sistemas em escala e desenvolvê-los continuamente para atender às necessidades dos clientes.
Nesta postagem, começamos com a introdução do pilar Excelência Operacional e dos princípios de design e, em seguida, nos aprofundamos em quatro áreas de foco: cultura organizacional, design de carga de trabalho, otimização de construção e lançamento e observabilidade. Ao ler esta postagem, você conhecerá o pilar Excelência Operacional no Well-Architected Framework com o estudo de caso do IDP.
Princípios de design
Para cargas de trabalho de deslocados internos, a excelência operacional se traduz no seguinte:
- Alta precisão e baixas taxas de erro na extração de dados de documentos – A precisão na extração de dados dos documentos é fundamental, o que minimiza erros e garante que as informações utilizadas para a tomada de decisão sejam confiáveis
- Processamento rápido de grandes volumes de documentos com baixa latência – A eficiência no tratamento rápido de grandes volumes de documentos permite que as organizações acompanhem as demandas dos negócios, reduzindo gargalos
- Monitoramento contínuo para rápido diagnóstico e resolução de problemas – O monitoramento e a manutenção proativos ajudam a identificar e resolver rapidamente quaisquer interrupções no pipeline de processamento de documentos, mantendo um fluxo operacional tranquilo
- Iteração rápida para melhorar modelos e fluxos de trabalho – A implementação de um ciclo de feedback que facilita o refinamento constante de algoritmos e processos garante que o sistema evolua para atender aos desafios emergentes e aos padrões de eficiência
- Otimização de custos para garantir que os recursos estejam alinhados às demandas da carga de trabalho – A gestão estratégica de recursos garante que o investimento financeiro em sistemas de deslocados internos produza o máximo valor, ajustando os recursos de forma dinâmica em linha com as flutuações das demandas de processamento de documentos
- Adesão aos SLAs – Atender ou exceder os padrões e prazos de entrega prometidos aos clientes é crucial para manter a confiança e a satisfação
Estratégias de design eficazes devem estar alinhadas com estes objectivos, garantindo que os sistemas PDI não sejam apenas tecnicamente capazes, mas também optimizados para os desafios do mundo real. Isso eleva a excelência operacional de uma meta de back-end a um ativo estratégico, que é essencial para o sucesso de toda a empresa. Com base no princípios de design do pilar Excelência Operacional, propomos os seguintes princípios de design para esta lente personalizada.
Princípios de design | Descrição |
Alinhe os SLAs do IDP com os objetivos gerais do fluxo de trabalho de documentos | O IDP normalmente funciona como um componente integral do fluxo de trabalho de documentos mais amplo gerenciado por equipes de negócios. Portanto, é essencial que os SLAs para PDI sejam cuidadosamente elaborados como subconjuntos dos SLAs gerais do fluxo de trabalho de documentos. Essa abordagem garante que as expectativas de desempenho do IDP estejam em harmonia com os objetivos mais amplos do fluxo de trabalho, fornecendo um padrão claro e consistente para velocidade de processamento, precisão e confiabilidade. Ao fazê-lo, as empresas podem criar um sistema de gestão de documentos coeso e eficiente que se alinhe com os objetivos globais do negócio e as expectativas das partes interessadas, promovendo a confiança e a fiabilidade nas capacidades do sistema. |
Codifique as operações para eficiência e reprodutibilidade | Ao realizar operações como código e incorporar metodologias de implantação automatizadas, as organizações podem alcançar processos escalonáveis, repetíveis e consistentes. Isto não só minimiza o potencial de erro humano, mas também abre caminho para uma integração perfeita de novas fontes de dados e técnicas de processamento. |
Antecipe e planeje proativamente falhas do sistema | Como os sistemas IDP processam uma vasta gama de documentos com complexidades variadas, podem surgir problemas potenciais em qualquer estágio do pipeline de processamento de documentos. Você deve realizar exercícios “pré-mortem” para identificar preventivamente possíveis fontes de falha, para que possam ser removidas ou mitigadas. Simule regularmente cenários de falha e valide sua compreensão do impacto deles. Teste seus procedimentos de resposta para garantir que sejam eficazes e que as equipes estejam familiarizadas com seus processos. Configure dias de jogo regulares para testar a carga de trabalho e as respostas da equipe aos eventos simulados. |
Iterar frequentemente com mecanismos de feedback | À medida que a sua carga de trabalho de processamento de documentos evolui, certifique-se de que as suas estratégias operacionais se adaptam em sincronia e procure oportunidades para melhorá-las:
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Monitore a integridade operacional | Garanta uma mudança do mero monitoramento para a observabilidade avançada dentro da sua estrutura de PDI. Isto implica uma compreensão abrangente da saúde do sistema. Ao coletar e correlacionar dados de telemetria de maneira eficaz, você pode obter insights acionáveis, facilitando a detecção preventiva e a mitigação de problemas. |
Buscar qualidade orientada por métricas e melhoria contínua | No PDI, o que é medido é melhorado. Defina e acompanhe as principais métricas relacionadas à precisão dos documentos, tempos de processamento e eficácia do modelo. É crucial prosseguir uma estratégia baseada em métricas que enfatize a qualidade da extracção de dados ao nível do terreno, especialmente para campos de alto impacto. Aproveite uma abordagem volante, em que o feedback contínuo de dados é utilizado para orquestrar e avaliar rotineiramente melhorias em seus modelos e processos. |
Integre a supervisão humana para a eficácia do processo | Embora a automação e os algoritmos de ML melhorem significativamente a eficiência do IDP, há cenários em que os revisores humanos podem aumentar e aprimorar os resultados, especialmente em situações com demandas regulatórias ou quando se deparam com verificações de baixa qualidade. A supervisão humana baseada em limites de pontuação de confiança pode ser uma adição valiosa. |
Áreas de foco
Os princípios de design e as melhores práticas para o pilar Excelência Operacional vêm do que aprendemos com nossos clientes e nossos especialistas em PDI. Use-os como um guia ao fazer escolhas de design, certificando-se de que eles se ajustem bem às necessidades da sua empresa com a solução IDP. A aplicação da lente IDP Well-Architected também ajuda a validar que essas escolhas visam alcançar a excelência operacional, garantindo que atendam às suas metas operacionais específicas.
A seguir estão as principais áreas de foco para excelência operacional da solução de PDI na nuvem:
- Cultura organizacional – A cultura organizacional é fundamental na definição da forma como os projectos de deslocados internos são implementados e geridos. Esta cultura é sustentada por SLAs claros que estabelecem expectativas definitivas em termos de tempos de processamento e precisão, garantindo que todos os membros da equipa estejam orientados para objetivos comuns. Isto é complementado por uma função centralizada que funciona como centro de excelência operacional, consolidando as melhores práticas e orientando os projetos de PID para o sucesso.
- Design de carga de trabalho – Isso envolve a criação de um sistema capaz de lidar com diversas demandas com flexibilidade, otimizando a qualidade e a precisão no processamento de documentos e integrando-se de forma eficiente com sistemas externos.
- Otimização de compilação e lançamento – Esta área enfatiza a implementação de processos DevSecOps padronizados. O objetivo é agilizar o ciclo de vida de desenvolvimento e usar a automação para garantir a implantação rápida e tranquila de atualizações ou novos recursos. Esta abordagem visa aumentar a eficiência, a segurança e a confiabilidade do desenvolvimento e implantação do sistema de deslocados internos.
- Observabilidade – No IDP, a observabilidade concentra-se em recursos abrangentes de monitoramento, alerta e registro, juntamente com o gerenciamento de cotas de serviço. Isto envolve manter um olhar atento ao desempenho do sistema, estabelecer mecanismos de alerta eficazes para potenciais problemas, manter registos detalhados para análise e garantir que o sistema funciona dentro das suas atribuições de recursos.
Cultura organizacional
Para alcançar a excelência operacional em PDI, as organizações devem incorporar certas melhores práticas na sua cultura e nas operações diárias. A seguir estão algumas áreas críticas que podem orientar as organizações na otimização de seus fluxos de trabalho de PDI:
- Cultura e modelo operacional – Cultivar uma cultura que defenda o design estratégico, a implantação e o gerenciamento de cargas de trabalho de deslocados internos. Esta deve ser uma norma cultural, integrada no modelo operacional para apoiar a agilidade e a capacidade de resposta no processamento de documentos.
- Alinhamento de negócios e SLA – Alinhe as iniciativas de PDI com os objetivos de negócios e SLAs. Esta prática garante que o processamento de documentos apoia a estratégia global do negócio e cumpre as métricas de desempenho valorizadas pelas partes interessadas.
- Treinamento contínuo em AWS – Comprometa-se com treinamento regular e aprimoramento em serviços da AWS para aprimorar os recursos de PDI. Uma equipe bem treinada pode usar os recursos em evolução da AWS para melhorar a eficiência e a inovação do processamento de documentos.
- Gestão da mudança – Estabelecer processos robustos de gestão da mudança para navegar na natureza dinâmica do cenário das PID. O gerenciamento eficaz de mudanças oferece suporte a transições suaves e ajuda a manter operações ininterruptas de deslocados internos durante atualizações ou mudanças na estratégia.
- Métricas definidas para o sucesso do IDP – Estabelecer e monitorizar métricas claras para medir o sucesso e o impacto das operações dos deslocados internos. Por exemplo: com o Amazon CloudWatch, você pode monitorar o número de documentos processados por meio do Amazon Textract. Da mesma forma, monitorar o volume e o tamanho dos documentos carregados no Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) pode fornecer insights sobre a taxa de aumento da demanda de processamento. Além disso, com o AWS Step Functions, você pode usar as métricas integradas para rastrear a taxa de sucesso do trabalho de processamento, oferecendo insights sobre a eficácia da orquestração do fluxo de trabalho.
- Melhorias iterativas – Incentivar uma cultura de feedback e desenvolvimento iterativo para refinar os processos de PDI. Ao analisar regularmente os dados de desempenho e o feedback dos usuários, a organização pode fazer melhorias informadas e incrementais no sistema de PDI.
- Ciclo de feedback da revisão humana – Integrar um ciclo de feedback da revisão humana no sistema de deslocados internos. Isso fornece informações valiosas que você pode usar para melhorar continuamente a precisão e a eficácia dos processos automatizados.
Design de carga de trabalho
Um design eficaz da carga de trabalho é essencial para o gerenciamento bem-sucedido de sistemas inteligentes de processamento de documentos. Esse design deve ser adaptável para atender a diversas demandas, para lidar com demandas variadas, mantendo alta qualidade e precisão e alcançando integração perfeita com outros sistemas. A seguir estão as práticas recomendadas que podem ajudar a atingir esses objetivos:
- Utilizando estágios do fluxo de trabalho do IDP– Ao projetar uma arquitetura para IDP, é importante considerar os estágios típicos de um fluxo de trabalho de IDP, que podem variar com base em casos de uso específicos e necessidades de negócios. Os estágios comuns incluem captura de dados, classificação de documentos, extração de texto de documentos, enriquecimento de conteúdo, revisão e validação de documentos e consumo de dados. Ao definir e separar claramente esses estágios em sua arquitetura, você cria um sistema mais resiliente. Esta abordagem ajuda a isolar diferentes componentes em caso de falha, resultando em operações mais suaves e manutenção mais fácil.
- Tratamento flexível da demanda – Crie um sistema de processamento de documentos que possa se adaptar facilmente às mudanças na demanda. Isso garante que, à medida que as necessidades do negócio mudam, o sistema possa ser ampliado ou reduzido de acordo e continuar a operar sem problemas.
- Por exemplo, ao fazer interface com o Amazon Textract, certifique-se de gerenciar a limitação e a queda de conexões definindo o parâmetro config ao criar o cliente Amazon Textract. É recomendável definir uma contagem de novas tentativas de 5, porque o AWS SDK tenta novamente uma operação esse número especificado de vezes antes de considerá-la uma falha. A incorporação desse mecanismo pode lidar com a limitação de forma mais eficaz usando a estratégia de espera exponencial integrada do SDK.
- A AWS pode atualizar periodicamente os limites de serviço com base em vários fatores. Mantenha-se atualizado com a documentação mais recente e ajuste suas estratégias de gerenciamento de limitação de acordo. Por exemplo, você pode usar o Amazon Textract Calculadora de cotas de serviço para estimar os valores de cota que satisfarão seu caso de uso. Se seu aplicativo atingir consistentemente limites de limitação, considere solicitar à AWS que aumente suas cotas de serviço para amazontext e Amazon Comprehend.
- Otimização de qualidade e precisão – Maximize a precisão da extração de dados com o Amazon Textract preparando documentos em um formato que proporcione alta precisão, conforme descrito nas práticas recomendadas do AWS Textract. Aproveite as vantagens do recurso Layout do Textract, que é pré-treinado em uma ampla gama de documentos de vários setores, incluindo serviços financeiros e seguros. Esse recurso simplifica a extração de dados, reduzindo a necessidade de códigos complexos de pós-processamento, aumentando a eficiência nas operações de processamento de documentos e, em última análise, melhorando a qualidade e a eficiência nas operações de processamento de documentos.
- Integrações externas perfeitas – Certifique-se de que seu sistema IDP possa ser integrado de forma eficiente com serviços e sistemas externos. Isso fornece um fluxo de trabalho coeso e permite funcionalidades mais amplas no pipeline de processamento de documentos. Por exemplo, revise a arquitetura existente para modularidade e identifique componentes que lidam com integrações de sistemas externos e divida a lógica de integração em funções menores e granulares usando AWS Lambda para flexibilidade e escalabilidade. Busque continuamente feedback de desenvolvedores e parceiros de integração para refinar e otimizar a arquitetura. Empregue estratégias para operações dissociadas, como processamento orientado a eventos, onde serviços como Amazon Event Bridge pode ser utilizado para capturar e rotear eventos de sistemas externos.
- Processamento transparente e adaptável – Estabeleça caminhos claros e rastreáveis para cada dado, desde sua origem até a extração, o que gera confiança no sistema. Manter a documentação das regras de processamento completa e atualizada, promovendo um ambiente transparente para todas as partes interessadas.
- Aprimore o IDP com Amazon Comprehend Flywheel e Amazon Textract Custom Queries
- Aproveite o volante do Amazon Comprehend para um processo de ML simplificado, desde a ingestão de dados até a implantação. Ao centralizar conjuntos de dados no data lake Amazon S3 dedicado do flywheel, você garante um gerenciamento de dados eficiente. Iterações regulares do volante garantem que os modelos sejam treinados com os dados mais recentes e avaliados para desempenho ideal. Sempre promova os modelos de melhor desempenho para o status ativo e implante endpoints sincronizados com o modelo ativo, reduzindo intervenções manuais. Esta abordagem sistemática, baseada nos princípios MLOps, impulsiona a excelência operacional e garante uma qualidade superior do modelo.
- Além disso, com a recente introdução do Amazon Textract Consultas Personalizadas recurso, você pode refinar o processo de extração para atender a requisitos de negócios exclusivos usando perguntas em linguagem natural, melhorando assim a precisão para tipos de documentos específicos. As consultas personalizadas simplificam a adaptação do recurso Amazon Textract Queries, eliminando a necessidade de conhecimento profundo em ML e facilitando uma maneira mais intuitiva de extrair informações valiosas de documentos.
Otimização de compilação e lançamento
A simplificação dos processos de construção e lançamento é vital para a agilidade e segurança das soluções de IDP. A seguir estão as principais práticas de otimização de construção e lançamento, com foco em automação, integração e entrega contínuas (CI/CD) e segurança:
- Implantação automatizada – Projete sua solução IDP usando princípios de infraestrutura como código (IaC) para implantações consistentes e repetíveis; a infraestrutura sem servidor pode ser implantada com Kit de desenvolvimento da Nuvem AWS (AWS CDK) e orquestrado com serviço de fluxo de trabalho visual de baixo código, como AWS Step Functions.
- Pipelines de CI / CD – Aproveite ferramentas como AWS CodePipeline, AWS CodeBuild, AWS CodeDeploy para a automação das fases de construção, teste e lançamento de componentes e modelos IDP. Configure reversões automatizadas para mitigar os riscos de implantação e integre o controle e a governança de alterações para uma validação completa antes da implantação em produção.
- Segurança com AWS KMS – A excelência operacional não se trata apenas de eficiência; a segurança também desempenha um papel integral. Especificamente, para endpoints do Amazon Comprehend em que chaves gerenciadas pelo cliente criptografam modelos subjacentes, mantendo a integridade usando Serviço de gerenciamento de chaves AWS As permissões de chave (AWS KMS) tornam-se vitais. Utilizar Consultor confiável da AWS para verificar os riscos de acesso ao endpoint e gerenciar permissões de chave KMS.
- Integração perfeita com diversos sistemas externos – Adapte pipelines de construção e lançamento para enfatizar a integração perfeita com diversos sistemas externos. Use os serviços e as práticas recomendadas da AWS para projetar fluxos de trabalho de processamento de documentos para interagir e se adaptar facilmente a vários requisitos externos. Isso garante consistência e agilidade nas implantações, priorizando a excelência operacional mesmo em cenários de integração complexos.
Observabilidade
Alcançar a excelência operacional nas PID exige uma abordagem integrada onde a monitorização e a observabilidade desempenham papéis fundamentais. Abaixo estão as principais práticas para garantir clareza, insights e melhoria contínua em um ambiente AWS:
- Observabilidade abrangente – Implementar uma solução completa de monitoramento e observabilidade com ferramentas como Logs do Amazon CloudWatch para serviços como Amazon Textract e Amazon Comprehend. Essa abordagem fornece insights operacionais claros para todas as partes interessadas, promovendo uma operação eficiente, tratamento ágil de eventos e um ciclo de melhoria contínua.
- Monitoramento e escalonamento automático do Amazon Comprehend Endpoint – Empregue o Trusted Advisor para monitoramento diligente de endpoints do Amazon Comprehend para otimizar a utilização de recursos. Ajuste as configurações de rendimento ou use Escalabilidade automática de aplicativos AWS alinhar os recursos com a procura, melhorando a eficiência e a relação custo-eficácia.
- Estratégia de monitoramento do Amazon Textract – Para obter excelência operacional na utilização do Amazon Textract, adote uma abordagem holística:
- Utilize o CloudWatch para monitorar diligentemente as operações do Amazon Textract, extraindo insights de métricas importantes como SuccessfulRequestCount, ThrottledCount, ResponseTime, ServerErrorCount, UserErrorCount
- Defina alarmes precisos com base nessas métricas e integre-os com Serviço de notificação simples da Amazon (Amazon SNS) para detecção de anomalias em tempo real.
- Aja rapidamente em relação a essas notificações, garantindo a retificação imediata dos problemas e a eficiência consistente do processamento de documentos. Esta estratégia combina uma monitorização meticulosa com uma intervenção proativa, estabelecendo o padrão ouro para a excelência operacional.
- Registrando chamadas de API com AWS CloudTrail – Com o AWS CloudTrail , você pode obter visibilidade do histórico de chamadas de API e da atividade do usuário, crucial para monitoramento operacional e resposta rápida a incidentes. Os serviços Amazon Textract e Amazon Comprehend são integrados ao AWS CloudTrail.
Conclusão
Nesta postagem, compartilhamos princípios de design, áreas de foco, fundamentos e melhores práticas para alcançar a excelência operacional em sua solução de PDI. Ao adotar os princípios do Well-Architected Framework abordados nesta postagem, você pode otimizar suas cargas de trabalho de PDI para obter excelência operacional. Concentre-se em áreas-chave como IaC, instrumentação, observabilidade e melhoria contínua, que ajudarão você a alcançar a excelência operacional e garantir que seus sistemas IDP forneçam valor comercial em escala, de maneira segura e compatível.
A AWS está comprometida com o IDP Well-Architected Lens como uma ferramenta viva. À medida que as soluções IDP e os serviços de IA relacionados da AWS evoluem e novos serviços da AWS são disponibilizados, atualizaremos o IDP Lens Well-Architected adequadamente.
Se quiser saber mais sobre o AWS Well-Architected Framework, consulte AWS bem arquitetado.
Se você precisar de orientação especializada adicional, entre em contato com a equipe da sua conta da AWS para contratar um arquiteto de soluções especialista em IDP.
Sobre os autores
Brijesh Pati é arquiteto de soluções empresariais na AWS. Seu foco principal é ajudar clientes empresariais a adotar tecnologias de nuvem para suas cargas de trabalho. Ele tem experiência em desenvolvimento de aplicativos e arquitetura empresarial e trabalhou com clientes de diversos setores, como esportes, finanças, energia e serviços profissionais. Seus interesses incluem arquiteturas sem servidor e IA/ML.
Mia Chang é arquiteto de soluções especialista em ML da Amazon Web Services. Ela trabalha com clientes na EMEA e compartilha práticas recomendadas para executar cargas de trabalho de IA/ML na nuvem com sua experiência em matemática aplicada, ciência da computação e IA/ML. Ela se concentra em cargas de trabalho específicas de PNL e compartilha sua experiência como palestrante em conferências e autora de livros. Em seu tempo livre, ela gosta de fazer caminhadas, jogos de tabuleiro e preparar café.
Rui Cardoso é arquiteto de soluções parceiras da Amazon Web Services (AWS). Ele está se concentrando em IA/ML e IoT. Ele trabalha com parceiros AWS e os apoia no desenvolvimento de soluções na AWS. Quando não está trabalhando, gosta de andar de bicicleta, fazer caminhadas e aprender coisas novas.
Tim Condello é arquiteto sênior de soluções especializadas em inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) na Amazon Web Services (AWS). Seu foco é processamento de linguagem natural e visão computacional. Tim gosta de pegar as ideias dos clientes e transformá-las em soluções escalonáveis.
Sherry Ding é arquiteto sênior de soluções especializadas em inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) na Amazon Web Services (AWS). Ela tem vasta experiência em aprendizado de máquina com doutorado em ciência da computação. Ela trabalha principalmente com clientes do setor público em vários desafios de negócios relacionados à IA/ML, ajudando-os a acelerar sua jornada de aprendizado de máquina na Nuvem AWS. Quando não está atendendo os clientes, ela gosta de atividades ao ar livre.
Suyin Wang é arquiteto de soluções especialista em IA/ML na AWS. Ela tem formação interdisciplinar em aprendizado de máquina, serviços de informações financeiras e economia, além de anos de experiência na construção de aplicativos de ciência de dados e aprendizado de máquina que resolveram problemas de negócios do mundo real. Ela gosta de ajudar os clientes a identificar as questões de negócios certas e a construir as soluções certas de IA/ML. Nas horas vagas, ela adora cantar e cozinhar.
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- Fonte: https://aws.amazon.com/blogs/machine-learning/build-well-architected-idp-solutions-with-a-custom-lens-part-1-operational-excellence/
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