AI アーキテクチャ設計を始める

AI を使用すると、マシンはデータの分析、コンテンツの生成、音声の合成、予測の作成、業界間の意思決定のサポートを行うことができます。 AI 機能が生成モデル、言語モデル、エージェントベースのアーキテクチャを通じて拡張されるにつれて、組織は信頼性が高く、セキュリティで保護され、コスト効率が高く、運用上安定した AI ワークロードを設計するためのアーキテクチャ ガイダンスが必要です。

この記事は、Azureでの AI の使用を開始するのに役立ちます。 AI サービス、参照アーキテクチャ、ベスト プラクティス、学習リソースが導入されているため、ワークロードの要件を満たす AI ソリューションを設計および構築できます。

AI のAzure サービス

Azureでは、AI ワークロードを構築、デプロイ、管理するためのさまざまなサービスが提供されます。 これらのサービスは、開発プラットフォーム、事前構築済みの AI 機能、データ プラットフォーム、およびカスタム モデルを作成するためのツールにまたがっています。 次のサービスを使用して、AI をワークロード設計に統合します。

AI 開発プラットフォーム

  • Microsoft Foundry: 生成型 AI アプリケーションとエージェントを開発およびデプロイするためのサービスとしての統合プラットフォーム (PaaS)。 Microsoft Foundry は、モデル カタログ、Foundry Agent Service を介したエージェント ホスティング、微調整、評価ツール、責任ある AI 機能へのアクセスを提供します。 Foundry ポータルを使用して、AI モデルとエージェントの実験、ビルド、デプロイを行います。

  • Azure Machine Learning: 機械学習モデルを大規模に構築、トレーニング、デプロイするためのクラウド サービス。 Azure Machine Learningでは、PyTorch、TensorFlow、scikit-learn などのオープンソース フレームワークがサポートされています。 また、AutoML、ハイパーパラメーター調整、分散トレーニング、機械学習操作、責任ある AI の機能も提供します。

  • Microsoft Copilot Studio: AI を利用したエージェントを構築、カスタマイズ、デプロイするためのローコード プラットフォーム。 Microsoft Copilot Studioを使用して、内部および外部のシナリオ用の会話エージェントを作成し、エンタープライズ データとカスタム ワークフローを使用してMicrosoft 365 Copilotを拡張します。

事前構築済みの AI サービス

  • Foundry Tools: インテリジェントな機能をアプリケーションに追加するための事前構築済みのカスタマイズ可能な API とモデルのスイート。 Foundry Tools には、音声、翻訳、言語理解、ドキュメント インテリジェンス、コンテンツの理解、ビジョン、コンテンツの安全性、検索の機能が含まれています。

  • Azure OpenAI: エンタープライズ セキュリティ、ネットワーク、責任ある AI 制御を備えたAzureマネージド インフラストラクチャを通じて、GPT や DALL-E を含む OpenAI モデルへのアクセスを提供します。

AI 用のデータ プラットフォーム

  • Microsoft Fabric: データ インジェスト、変換、リアルタイム イベント ルーティング、およびレポートをカバーするエンドツーエンドの分析とデータ プラットフォーム。 Microsoft Fabricは OneLake を統合されたデータ レイクとして提供し、埋め込み AI 機能、Microsoft Copilot機能、Foundry Tools との統合が含まれています。

  • Azure Databricks: データ エンジニアリング、データ サイエンス、機械学習のための Spark ベースの分析プラットフォーム。 Azure Databricksは、埋め込みベースの取得のために、Azure Machine Learning、MLflow 統合、AutoML、基盤モデルの微調整、モザイク AI ベクター検索のための Databricks ランタイムを提供します。

  • Azure HDInsight: ビッグ データの処理と分析のためのマネージド Apache Spark サービス。 Azure HDInsight Spark クラスターは、MLlib を介した機械学習ワークロードをサポートし、Azure StorageとAzure Data Lake Storageと互換性があり、ディープ ラーニング用の SynapseML をサポートします。

  • Azure Data Lake Storage: 構造化データと非構造化データを格納するためのスケーラブルで一元化されたリポジトリ。 Azure Data Lake Storageでは、ファイル システムのセマンティクス、ファイル レベルのセキュリティ、およびAzure Blob Storage上に構築された階層化ストレージが提供されます。

エンタープライズ インテリジェンス レイヤー

Microsoftの AI アーキテクチャでは、AI システムのコンテキストの主要なソースを表す 3 つの補完的なインテリジェンス レイヤーまたは IQ が導入されています。

  • Work IQ は、組織内で作業がどのように行われるかについてのインテリジェンスをキャプチャします。 電子メール、チャット、会議、ドキュメント、コラボレーション パターンなどのMicrosoft 365からのシグナルを使用します。

    このレイヤーは、対話を分離されたプロンプトとして扱うのではなく、人間の活動と組織の行動で AI を基盤とするために不可欠です。

  • Fabric IQ は、分析モデル、主要業績評価指標 (KPI)、ビジネス エンティティなど、Microsoft Fabricで管理される構造化エンタープライズ データから派生したインテリジェンスを提供します。

    Fabric IQ を使用すると、AI は複雑な分析の質問に回答し、ビジネス運用のコンテキストで結果を解釈できます。

  • Foundry IQ は、AI エージェントがエンタープライズ データ内の応答を取得して地上に出できるようにする、統合されたマルチソースナレッジレイヤーを提供します。

    このレイヤーは、AI 出力が正確、最新、および準拠していることを確認するために、取得拡張生成 (RAG) などのパターンを実装するために重要です。

Architecture

次の図は、Microsoft Foundry を使用するベースラインのエンド ツー エンド のチャット アーキテクチャを示しています。 この参照アーキテクチャでは、AI サービスが Azure で運用対応ソリューションを構成する方法を示します。 これには、ID、ネットワーク、監視、ガバナンスレイヤーが含まれます。

Microsoft Foundry を使用するベースラインのエンド ツー エンド チャット アーキテクチャを示す図。

この図は、AI ソリューションをデプロイするための詳細な Azure アーキテクチャを示しています。 左側では、ユーザーは、仮想ネットワークの一部である Web アプリケーション ファイアウォール (WAF) を使用してアプリケーション ゲートウェイを介して接続します。 このゲートウェイは、プライベート ドメイン ネーム システム (DNS) ゾーンにリンクします。 Azure DDoS Protection によってゲートウェイが保護されます。 ゲートウェイの下では、プライベート エンドポイントは、クライアント アプリのデプロイに使用される Azure App Service、Azure Key Vault、Azure Storage などのサービスに接続します。 Azure App Serviceは ID で管理され、3 つのゾーンにまたがる。 Application Insights と Azure Monitor は監視を提供し、Microsoft Entra ID が認証を処理します。 右側に、仮想ネットワークには、App Service 統合、プライベート エンドポイント、Microsoft Foundry 統合、Azure AI エージェント統合、Azure Bastion、ジャンプ ボックス、ビルド エージェント、Azure Firewallという複数のサブネットがあります。 各サブネットは、プライベート エンドポイント経由で接続する、ストレージ、Microsoft Foundry、Azure AI 検索、Azure Cosmos DB、ナレッジ ストアなどの特定のエンドポイントまたはサービスをホストします。 ネットワークからの送信トラフィックは、インターネット ソースに到達するために Azure Firewall を通過します。 右端の別のボックスは、アカウントとプロジェクトを含む Microsoft Foundry を表します。 マネージド ID により、Foundry Agent Service は Microsoft Foundry プロジェクトに接続され、それを通じて Azure OpenAI にアクセスします。 この図では、番号付き円を使用して論理フローを示します。これは、ユーザー要求がネットワークを通過し、さまざまなエンドポイントと対話し、Foundry Tools とストレージに接続する方法を示しています。

このアーキテクチャのVisio ファイルをダウンロードしてください。

前の図は、一般的なベースライン AI の実装を示しています。 Azureで構築できる実際のソリューションについては、AI アーキテクチャを参照してください。

AI のアーキテクチャとガイドを調べる

このセクションの記事には、Azureにデプロイして運用グレードのソリューションに拡張できるガイドと完全に開発されたアーキテクチャが含まれています。 ソリューションのアイデアは、AI 概念実証 (POC) 開発を計画する際に考慮する実装パターンと可能性を示しています。 これらの記事は、Azureで AI テクノロジを使用する方法を決定するのに役立ちます。

  • AI テクノロジの概要: AI の概念、開発プラットフォーム、アーキテクチャ パターンの概要を示し、Azureで AI ワークロードを設計するのに役立ちます。

AI サービスを選択する

次の記事は、ワークロード要件に最適な AI テクノロジの評価と選択に役立ちます。

AI ソリューションのアイデア

次の AI ソリューションのアイデアは、実装パターンと探索する可能性を示しています。

オーディオ処理ソリューションのアイデア

画像処理

  • Azureの画像分類: インテリジェントなアプリケーション パターンを使用して画像を分類します。

予測分析

MLOps ソリューションのアイデア

ドキュメントの処理とエンリッチメント

ワークフローの自動化

AI アーキテクチャ

次の運用対応アーキテクチャでは、デプロイおよびカスタマイズできるエンド ツー エンドの AI ソリューションを示します。

  • Silk 仮想 SAN を使用した AI 推論: 運用データベースの Silk Echo コピーを使用して、Azure IaaS 上のトランザクション ワークロードからリアルタイム AI 推論を分離します。

データとのチャット

機械学習の推論

ドキュメント処理

ビデオと画像の分類

オーディオ処理アーキテクチャ

Regulatory

AI ガイド

RAG ソリューションの開発と評価

MLOpsガイド

プロキシ生成 AI モデル

組織の準備

クラウド導入プロセスの開始時の組織は、クラウド導入フレームワークを使用してAzure、クラウド導入を加速させる実証済みのガイダンスにアクセスできます。

AI 固有の導入ガイダンスについては、次のクラウド導入フレームワークリソースを参照してください。

  • AI 導入: 戦略、計画、準備、ガバナンス、セキュリティ、管理など、Azureで AI ソリューションを導入するための構造化されたプロセスを提供します。

  • AI 対応: リソース編成、ネットワーク、信頼性、ガバナンスなど、Azureで AI ワークロードを構築するための組織プロセスの概要を説明します。

Azureで AI ソリューションの品質を確保するには、Azure Well-Architected Framework のガイダンスに従ってください。 Well-Architected Framework は、アーキテクチャの卓越性を求める組織に規範的なガイダンスを提供し、コスト最適化された Azure ソリューションを設計、プロビジョニング、監視する方法について説明します。

AI 固有のガイダンスについては、次の Well-Architected Framework リソースを参照してください。

  • Azure上の AI ワークロード: 非決定的な機能、データとアプリケーションの設計、Well-Architected Framework の 5 つの柱にわたる運用など、AI ワークロードの設計に関するアーキテクチャ上の課題に対処します。

AI 関連の Well-Architected Framework サービス ガイドについては、次を参照してください。

ベスト プラクティス

次のベスト プラクティスに従って、Azureでの AI ワークロードの信頼性、セキュリティ、コスト効率、運用品質、パフォーマンスを向上させます。

AI を最新の状態に保つ

Azure AI サービス最新のデータの課題に対処するために進化します。 最新の 更新プログラムと機能について常に情報を得る。

主要な AI サービスを最新の状態に保つには、次の記事を参照してください。

アマゾン ウェブ サービス (AWS) または Google Cloud の専門家

すぐに立ち上がるために、次の記事では、Azure AI オプションを他のクラウド サービスと比較します。

  • データと AI: 機械学習、生成 AI、AI プラットフォーム サービスを含む AWS データと AI サービスを、対応するAzureと比較します。

  • AI と機械学習: Google Cloud AI と機械学習サービス (Vertex AI、Dialogflow、Gemini など) を、対応するAzureと比較します。