Compare commits
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Commits
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1cca4f130c |
@@ -54,7 +54,7 @@ jobs:
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cache-dependency-path: apps/frontend/package-lock.json
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cache-dependency-path: apps/frontend/package-lock.json
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- run: npm ci
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- run: npm ci
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working-directory: apps/frontend
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working-directory: apps/frontend
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- run: npm test -- --watch=false
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- run: npm test -- --watch=false --coverage
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working-directory: apps/frontend
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working-directory: apps/frontend
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sonarqube:
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sonarqube:
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@@ -1,59 +0,0 @@
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name: ML
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# Piège : la version de Python vient de ml/.python-version, et doit rester en 3.14 (cf.
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# .github/workflows/backend.yml, même contrainte).
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on:
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push:
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paths:
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- "ml/**"
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- ".github/workflows/ml.yml"
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pull_request:
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paths:
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- "ml/**"
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- ".github/workflows/ml.yml"
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permissions:
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contents: read
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concurrency:
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group: ml-${{ github.ref }}
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cancel-in-progress: true
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jobs:
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verification:
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name: Lint, typage et tests
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runs-on: ubuntu-latest
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defaults:
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run:
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working-directory: ml
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steps:
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- name: Récupère le dépôt
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uses: actions/checkout@v4
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- name: Installe uv
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uses: astral-sh/setup-uv@v5
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with:
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enable-cache: true
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cache-dependency-glob: ml/uv.lock
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- name: Installe l'interpréteur déclaré par .python-version
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run: uv python install
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- name: Synchronise les dépendances sans dévier du verrou
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run: uv sync --all-groups --frozen
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- name: Vérifie le formatage
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run: uv run ruff format --check .
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- name: Analyse statique
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run: uv run ruff check --output-format=github .
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- name: Typage
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run: uv run mypy enervision_ml tests
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# Aucun test ne touche PostgreSQL ni MLflow distant : tout tourne sur donnees
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# synthetiques ou un magasin SQLite local jetable (cf. ml/tests/test_train.py).
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- name: Tests
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run: uv run pytest
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@@ -58,14 +58,6 @@ data/raw/*
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monitoring/grafana/data/
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monitoring/grafana/data/
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monitoring/prometheus/data/
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monitoring/prometheus/data/
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# ML : jeu de donnees, modeles entraines et suivi MLflow local, tous generes/volumineux
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ml/data/
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ml/models/*
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!ml/models/.gitkeep
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ml/mlruns/
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ml/mlartifacts/
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ml/mlflow.db
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# IDE et OS
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# IDE et OS
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.idea/
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.idea/
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.vscode/
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.vscode/
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@@ -1,17 +1,15 @@
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BACKEND := apps/backend
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BACKEND := apps/backend
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FRONTEND := apps/frontend
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FRONTEND := apps/frontend
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ML := ml
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.DEFAULT_GOAL := help
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.DEFAULT_GOAL := help
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.PHONY: help install install-backend install-frontend install-ml dev dev-backend dev-frontend \
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.PHONY: help install install-backend install-frontend dev dev-backend dev-frontend \
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lint format typecheck test test-cov test-integration check \
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lint format typecheck test test-cov test-integration check \
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openapi docker-build db-up db-down db-reset db-logs db-psql migrate bootstrap-admin \
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openapi docker-build db-up db-down db-reset db-logs db-psql migrate bootstrap-admin
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ml-lint ml-typecheck ml-test ml-check ml-train
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help: ## Liste les cibles disponibles
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help: ## Liste les cibles disponibles
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@grep -E '^[a-zA-Z_-]+:.*?## .*$$' $(MAKEFILE_LIST) | awk 'BEGIN {FS = ":.*?## "}; {printf " \033[36m%-16s\033[0m %s\n", $$1, $$2}'
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@grep -E '^[a-zA-Z_-]+:.*?## .*$$' $(MAKEFILE_LIST) | awk 'BEGIN {FS = ":.*?## "}; {printf " \033[36m%-16s\033[0m %s\n", $$1, $$2}'
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install: install-backend install-frontend install-ml ## Installe les dépendances backend, frontend et ML
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install: install-backend install-frontend ## Installe les dépendances backend et frontend
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install-backend: ## Installe les dépendances du backend
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install-backend: ## Installe les dépendances du backend
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cd $(BACKEND) && uv sync --all-groups
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cd $(BACKEND) && uv sync --all-groups
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@@ -19,9 +17,6 @@ install-backend: ## Installe les dépendances du backend
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install-frontend: ## Installe les dépendances du frontend
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install-frontend: ## Installe les dépendances du frontend
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cd $(FRONTEND) && npm ci
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cd $(FRONTEND) && npm ci
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install-ml: ## Installe les dépendances du pipeline ML
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cd $(ML) && uv sync --all-groups
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dev: ## Lance toute la stack (backend + frontend) en rechargement à chaud
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dev: ## Lance toute la stack (backend + frontend) en rechargement à chaud
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@trap 'kill 0' EXIT INT TERM; \
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@trap 'kill 0' EXIT INT TERM; \
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$(MAKE) --no-print-directory dev-backend & \
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$(MAKE) --no-print-directory dev-backend & \
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@@ -60,20 +55,6 @@ check: lint typecheck test ## Chaîne de vérification complète
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openapi: ## Régénère apps/backend/openapi.json depuis les routes déclarées
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openapi: ## Régénère apps/backend/openapi.json depuis les routes déclarées
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cd $(BACKEND) && uv run python -m app.cli export-openapi
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cd $(BACKEND) && uv run python -m app.cli export-openapi
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ml-lint: ## Analyse statique du pipeline ML
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cd $(ML) && uv run ruff check .
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ml-typecheck: ## Vérifie le typage du pipeline ML
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cd $(ML) && uv run mypy enervision_ml tests
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ml-test: ## Exécute les tests du pipeline ML (donnees synthetiques, sans base ni serveur MLflow)
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cd $(ML) && uv run pytest
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ml-check: ml-lint ml-typecheck ml-test ## Chaîne de vérification complète du pipeline ML
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ml-train: ## Entraine le modele LightGBM. CSV=chemin optionnel, sinon lit ML_DATABASE_URL
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cd $(ML) && uv run python -m enervision_ml.train $(if $(CSV),--csv $(CSV),)
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docker-build: ## Construit l'image du backend
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docker-build: ## Construit l'image du backend
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docker build -t enervision-backend:local $(BACKEND)
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docker build -t enervision-backend:local $(BACKEND)
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@@ -25,7 +25,6 @@ Ce que la documentation apporte à chacun : [docs/architecture/00-vue-ensemble.m
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| Infra | Terraform (k3s single-node) | `infra/terraform` | Initialise |
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| Infra | Terraform (k3s single-node) | `infra/terraform` | Initialise |
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| CI/CD | GitHub Actions | `.github/workflows` | Backend en place |
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| CI/CD | GitHub Actions | `.github/workflows` | Backend en place |
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| Monitoring | Prometheus, Grafana, Alertmanager | `monitoring` | A initialiser |
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| Monitoring | Prometheus, Grafana, Alertmanager | `monitoring` | A initialiser |
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| ML | LightGBM, MLflow | `ml` | Entrainement initialise |
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Le backend, la base et l'infrastructure (Terraform/k3s) sont initialises a ce stade. Le frontend
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Le backend, la base et l'infrastructure (Terraform/k3s) sont initialises a ce stade. Le frontend
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sert un tableau de bord sur `/dashboard`, dont les données proviennent de fixtures : les endpoints
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sert un tableau de bord sur `/dashboard`, dont les données proviennent de fixtures : les endpoints
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@@ -54,7 +53,6 @@ L'etat detaille de chaque brique et les vues d'architecture sont dans
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├── infra/terraform/
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├── infra/terraform/
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│ ├── modules/ Modules reutilisables
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│ ├── modules/ Modules reutilisables
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│ └── environments/ Racines Terraform, une par environnement
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│ └── environments/ Racines Terraform, une par environnement
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├── ml/ Pipeline d'entrainement LightGBM, suivi MLflow
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├── monitoring/
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├── monitoring/
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│ ├── prometheus/ Collecte et regles d'alerte
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│ ├── prometheus/ Collecte et regles d'alerte
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│ ├── grafana/ Provisioning et dashboards
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│ ├── grafana/ Provisioning et dashboards
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@@ -1,101 +0,0 @@
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# 0005 - Modèle de prédiction de consommation : LightGBM
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- Statut : accepté
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- Date : 2026-09-17
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## Contexte
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Le schéma `prediction` contraint déjà la forme de la solution (deux cibles de régression,
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`consumption_kw` instantané et `consumption_kwh` sur `period_minutes`, un statut
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`insufficient_data` à détecter explicitement), mais aucun modèle n'était choisi. Trois
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contraintes non négociables cadrent le choix, discutées dans l'issue #89 :
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1. **EC06** (grille de notation individuelle) exige un modèle **entraîné, versionné avec
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MLflow**, exposé via un endpoint fonctionnel, avec **surveillance du drift** en production.
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2. **Aucun GPU dédié** : l'infra tourne on-premise sur une VM à 4 CPU / 8 Gio RAM (ou
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`Standard_B2s`/`B2ms` côté Azure, 2 vCPU max) — Azure Machine Learning est de toute façon
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bloqué par la politique Azure du projet.
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3. **Délai serré** : le jalon J3 arrive à échéance le lendemain de la décision, J4 concentre déjà
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26 issues sur 4 jours. Un modèle long à mettre en œuvre retarde la chaîne complète (service de
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scoring #37, moteur de recommandations #38, tests ML #44/#45, tous bloqués par ce choix).
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Le jeu de données est déjà disponible (`all_sites_combined.csv`, fourni par le formateur) : 7
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sites, 2 ans au pas horaire (~17 500 lignes/site), avec `temperature_celsius`,
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`humidity_percent`, `solar_irradiance_wm2` en régresseurs exogènes et des features calendaires
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déjà dérivées.
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## Options comparées
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| Critère | Prophet | LightGBM/XGBoost | NeuralProphet | SARIMA | Holt-Winters | Mistral (LLM) |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| Saisonnalités multiples (jour/semaine/an) | Oui, nativement | Oui, via features engineered | Oui, nativement, + autorégression | Une seule, lourd à régler (SARIMAX) | Une seule, aucune | Non conçu pour ça |
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| Régresseurs exogènes | Oui, mais doivent être connus dans le futur au moment de la prédiction | Oui, via lags/moyennes glissantes sur le passé | Oui, natif | Difficile en multivarié | Aucun support | Contexte de prompt seulement, non appris |
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| Coût de calcul (VM sans GPU) | Faible | Faible | Élevé (deep learning) | Faible | Faible | Élevé à prohibitif |
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| Versionnable MLflow | Oui, nativement | Oui, nativement | Pas de support direct | Oui, générique | Pas de support direct | Rien à versionner (pas un modèle entraîné) |
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| Granularité | Un modèle par site (ou par site × métrique) | Un seul modèle global sur tous les sites | Un par site | Un par site | Un par site | — |
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| Effort avant l'échéance | Faible | Moyen (feature engineering) | Élevé | Moyen à élevé | Faible en soi | Élevé, ou factice |
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## Décision
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**LightGBM, un seul modèle global** couvrant tous les sites, plutôt qu'un modèle par site
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(Prophet) ou par famille de site. Cible : `consumption_kwh`, avec `period_minutes` comme feature
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d'entrée plutôt que comme étape d'agrégation post-prédiction. Suivi et versioning via **MLflow**
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(tracking + registre de modèles), sur le magasin local par défaut dans un premier temps —
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l'hébergement sur l'infra k3s reste une question ouverte, non bloquante pour démarrer.
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Raisons retenues, au-delà du tableau ci-dessus :
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- **Un modèle global plutôt qu'un modèle par site** évite la fragilité des sites les moins
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fournis en historique : ils bénéficient de ce qu'apprennent les autres sites, ce qu'un Prophet
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par site ne permet pas.
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- **Aucune dépendance à une prévision météo future.** Prophet exige que ses régresseurs
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(`add_regressor`) soient connus au moment prédit ; `temperature_celsius`,
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`humidity_percent` et `solar_irradiance_wm2` sont des mesures passées, pas des prévisions, et
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aucune source de prévision météo n'existe dans le projet. LightGBM s'en sort avec des features
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de lag/moyenne glissante calculées sur l'historique déjà présent dans `reading`, cf.
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`ml/enervision_ml/features.py` — un choix qui vaut aussi bien à l'entraînement qu'au futur
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scoring.
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- **Apprentissage direct sur `consumption_kwh`** avec `period_minutes` en feature, sans étape
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d'agrégation intermédiaire que la sortie continue de Prophet aurait demandée.
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- **Coût de calcul compatible avec l'infra on-premise sans GPU.**
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Débat complet, comparatif détaillé et décision finale : issue #89 (Johan, phyri0s,
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ValentinDeFaria), actée en réunion d'équipe du 2026-09-17 et validée par l'ensemble de l'équipe.
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## Conséquences
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- Le pipeline d'entraînement (`ml/`, ce commit) lit `reading` + `site` par connexion PostgreSQL
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directe et construit ses features par lags/moyennes glissantes plutôt que par régresseurs
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contemporains, cf. `docs/ML-START.md`.
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- Le rôle PostgreSQL dédié `enervision_ml` (lecture seule sur `reading`/`site`) n'est pas encore
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provisionné : dette déjà assumée par l'ADR 0003 pour les comptes ETL/ML, `ML_DATABASE_URL`
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pointe pour l'instant vers la même base que le backend applicatif en développement.
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- Le service de scoring (#37), le moteur de recommandations (#38) et les tests de dérive
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(#44/#45) restent à construire ; ils consommeront le même module `enervision_ml.features`, qui
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doit rester strictement identique entre entraînement et scoring pour éviter un train/serve skew
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silencieux.
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- La surveillance de drift exigée par EC06 n'est pas encore implémentée : ce ticket ne livre que
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l'entraînement et son suivi MLflow (paramètres, métriques, artefact modèle), pas le monitoring
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en production.
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- L'hébergement de MLflow sur l'infra k3s reste une question ouverte ; le magasin SQLite local
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(`ml/mlflow.db`, ignoré par git) suffit pour l'instant à comparer des runs sur un poste.
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## Alternatives écartées
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- **Prophet** : proposition initiale, écartée après débat pour les raisons ci-dessus (modèle par
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site, dépendance à une météo future indisponible, agrégation kWh en post-traitement). Reste un
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candidat solide si un jour le projet doit produire une décomposition tendance/saisonnalité
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explicable pour un usage différent.
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- **Mistral (LLM)** : aucun produit dédié aux séries temporelles ; interroger un LLM généraliste
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ne constitue pas un modèle entraîné et versionnable au sens MLflow, et le fine-tuning est hors
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budget de calcul et hors délai.
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- **SARIMA** : ne gère pas nativement plusieurs régresseurs exogènes ; réglage (p,d,q,P,D,Q) plus
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long que le délai disponible.
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- **NeuralProphet** : fait tout ce que fait Prophet et apprend en plus des motifs autorégressifs,
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mais coûte plus cher en calcul (pas de GPU disponible) et n'a pas d'outil MLflow direct — piste
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d'évolution possible, non engageante à ce stade.
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- **Holt-Winters** : écarté d'entrée, pas seulement différé — aucun support de régresseurs
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exogènes, alors que la météo et l'irradiance sont nécessaires ici.
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- **CatBoost** : même famille que LightGBM, gère nativement les colonnes catégorielles (comme
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`site_type`) sans encodage manuel. Non rejeté, différé : candidat à comparer si LightGBM
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plafonne en précision.
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@@ -77,7 +77,6 @@ collecteur ne vient le lire.
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| Backend | FastAPI, Python 3.14 | `apps/backend` | `En cours` | Factory, configuration, journalisation, 2 sondes de santé, `/metrics`, contrat OpenAPI versionné, routes `sites`, `alerts`, `recommendations`, `stats/summary` et `readings` en lecture (endpoints → services → repositories → models) |
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| Backend | FastAPI, Python 3.14 | `apps/backend` | `En cours` | Factory, configuration, journalisation, 2 sondes de santé, `/metrics`, contrat OpenAPI versionné, routes `sites`, `alerts`, `recommendations`, `stats/summary` et `readings` en lecture (endpoints → services → repositories → models) |
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||||||
| Frontend | Angular 22, Node 24 | `apps/frontend` | `En cours` | Tableau de bord sur route `/dashboard`, deux services HTTP, graphiques Chart.js, données servies par des fixtures |
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| Frontend | Angular 22, Node 24 | `apps/frontend` | `En cours` | Tableau de bord sur route `/dashboard`, deux services HTTP, graphiques Chart.js, données servies par des fixtures |
|
||||||
| Base | PostgreSQL 17 + TimescaleDB | `db` | `Fait` | Bootstrap de l'extension, base de test, chaîne Alembic. Schéma applicatif créé (`site`, `dataset`, `reading` en hypertable, `prediction`, `alert`, `recommendation`) |
|
| Base | PostgreSQL 17 + TimescaleDB | `db` | `Fait` | Bootstrap de l'extension, base de test, chaîne Alembic. Schéma applicatif créé (`site`, `dataset`, `reading` en hypertable, `prediction`, `alert`, `recommendation`) |
|
||||||
| ML | LightGBM, MLflow | `ml` | `En cours` | Pipeline d'entraînement (features par lags/moyennes glissantes, baseline de persistance saisonnière, suivi MLflow local), voir [ADR 0005](../adr/0005-modele-prediction-lightgbm.md) et [ML-START.md](../../ML-START.md). Scoring, endpoint et surveillance de dérive pas encore construits |
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||||||
| Infra | Terraform, k3s single-node | `infra/terraform` | `En cours` | Module d'installation du cluster. Jamais appliqué, aucune ressource Kubernetes déclarée |
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| Infra | Terraform, k3s single-node | `infra/terraform` | `En cours` | Module d'installation du cluster. Jamais appliqué, aucune ressource Kubernetes déclarée |
|
||||||
| Monitoring | Prometheus, Grafana, Alertmanager | `monitoring` | `Cible` | Rien, hors le `/metrics` exposé par l'API |
|
| Monitoring | Prometheus, Grafana, Alertmanager | `monitoring` | `Cible` | Rien, hors le `/metrics` exposé par l'API |
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||||||
| ETL | Apache Airflow | `etl/airflow` | `Cible` | Rien |
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| ETL | Apache Airflow | `etl/airflow` | `Cible` | Rien |
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@@ -1 +0,0 @@
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3.14
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@@ -1,88 +0,0 @@
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# ML EnerVision
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Pipeline d'entrainement du modele de prevision de consommation energetique. Contexte complet :
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[ADR 0005](../docs/adr/0005-modele-prediction-lightgbm.md) (choix du modele) et
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[ML-START.md](../ML-START.md) (mecanisme d'acces aux donnees).
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||||||
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||||||
| Element | Choix |
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|--------------|-----------------------------------------------|
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| Python | 3.14 |
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| Gestionnaire | uv (`uv.lock` fait foi) |
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| Modele | LightGBM (regression, un seul modele global) |
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| Suivi | MLflow (parametres, metriques, artefact) |
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| Lint/format | ruff |
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| Typage | mypy en mode strict |
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| Tests | pytest, donnees synthetiques uniquement |
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Projet Python independant de `apps/backend` : le service FastAPI n'a aucune raison d'embarquer
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LightGBM/MLflow en dependance de production juste pour un script d'entrainement lance a la main.
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## Installation
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```bash
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uv sync --all-groups
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```
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## Donnees
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Deux sources, qui produisent le meme schema en sortie de `enervision_ml.data` (voir le module
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pour le detail) :
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- **CSV** (`--csv`), chemin de demarrage : lit directement `ml/data/all_sites_combined.csv`, le
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jeu de donnees fourni pour le jalon J3. Ce dossier est ignore par git (gros fichier, local a
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chaque poste) : recuperer le CSV et `dataset_metadata.json` aupres de l'equipe et les placer
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dans `ml/data/` avant d'entrainer sur cette source.
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||||||
- **PostgreSQL** (par defaut, sans `--csv`) : connexion directe a `reading` + `site` via
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`ML_DATABASE_URL`, le chemin cible decrit dans `ML-START.md`. Le role PostgreSQL dedie
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`enervision_ml` (lecture seule) n'est pas encore provisionne (dette assumee, cf. ADR 0003 et
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ADR 0005) ; en attendant, pointer `ML_DATABASE_URL` vers la meme base que le backend suffit en
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developpement.
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## Entrainement
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```bash
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uv run python -m enervision_ml.train --csv data/all_sites_combined.csv
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# ou, une fois la base peuplee et ML_DATABASE_URL positionnee :
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uv run python -m enervision_ml.train
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```
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Ecrit le modele entraine dans `models/lightgbm-consumption.txt` (`Booster.save_model()`, dossier
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ignore par git) et journalise la run dans MLflow : parametres, MAE/RMSE/MAPE du modele **et** de
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la baseline de persistance saisonniere (consommation de la meme heure, une semaine avant), et
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l'artefact modele. Sans `MLFLOW_TRACKING_URI`, MLflow ecrit dans un magasin SQLite local
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(`./mlflow.db`, ignore par git) : `uv run mlflow ui` pour le consulter.
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`--test-fraction` (0.15 par defaut) fixe la part la plus recente de l'historique reservee a la
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validation. La coupure est **chronologique**, jamais un tirage aleatoire de lignes : un tirage
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aleatoire laisserait des lignes de validation "voir" des lignes d'entrainement via leurs
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lags/moyennes glissantes, une fuite qui masquerait un surapprentissage.
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## Commandes
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```bash
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uv run ruff check . # lint
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uv run ruff format . # format
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uv run mypy enervision_ml tests # typage strict
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||||||
uv run pytest # tests
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```
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Depuis la racine du monorepo, via le `Makefile` : `make install-ml`, `make ml-lint`,
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`make ml-typecheck`, `make ml-test`, `make ml-check`, `make ml-train` (`CSV=chemin` optionnel).
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## Ou ecrire les tests
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Aucun test ne touche PostgreSQL ni un serveur MLflow distant : `enervision_ml.data.load_from_csv`
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et le chargement CSV de test suffisent a exercer `build_features` sur des donnees reelles ou
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||||||
synthetiques, et `enervision_ml.train.train()` accepte un `tracking_uri` SQLite isole (`tmp_path`
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||||||
pytest) pour un test de bout en bout sans effet de bord. `enervision_ml.data.load_from_database`
|
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||||||
n'est pas encore couvert : il n'existe aucune base PostgreSQL a interroger en CI ni dans cet
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environnement de developpement pour le moment.
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## Piege a connaitre
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`enervision_ml.features.build_features` est **le seul endroit** qui doit construire les features
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du modele, a l'entrainement comme au futur scoring (service #37, pas encore construit). Si les
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|
||||||
deux divergent meme legerement (une fenetre de moyenne glissante calculee differemment, par
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|
||||||
exemple), le modele recoit en production des features qui ne ressemblent plus a ce qu'il a
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|
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appris, et ses predictions deviennent silencieusement mauvaises sans qu'aucune erreur ne se
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declenche. Ne jamais reecrire cette logique ailleurs : importer `enervision_ml.features`.
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@@ -1,16 +0,0 @@
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|||||||
"""Baseline de persistance saisonniere, la barre a depasser pour justifier LightGBM.
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||||||
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||||||
Predit la consommation de l'heure cible par celle de la meme heure, une semaine avant
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||||||
(`consumption_kwh_lag_168h`) : une consommation energetique horaire est dominee par le cycle
|
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||||||
hebdomadaire (jours ouvres contre week-end), donc ce naif-la est deja un concurrent serieux.
|
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||||||
"""
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||||||
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||||||
import pandas as pd
|
|
||||||
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||||||
from enervision_ml.features import TARGET_COLUMN
|
|
||||||
|
|
||||||
SEASONAL_LAG_COLUMN = f"{TARGET_COLUMN}_lag_168h"
|
|
||||||
|
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||||||
|
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||||||
def seasonal_persistence_predictions(features: pd.DataFrame) -> pd.Series:
|
|
||||||
return features[SEASONAL_LAG_COLUMN]
|
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||||||
@@ -1,38 +0,0 @@
|
|||||||
"""Configuration minimale du pipeline, lue depuis l'environnement.
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||||||
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|
||||||
Pas de `BaseSettings` Pydantic ici : contrairement a `apps/backend`, ce n'est pas un service qui
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|
||||||
tourne en continu mais un script CLI lance a la main (cf. `docs/ML-START.md`), donc pas de
|
|
||||||
surface de configuration a valider au demarrage d'un processus long.
|
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||||||
"""
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||||||
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||||||
import os
|
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||||||
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||||||
# Piege : ce n'est pas `DATABASE_URL` (celui du backend applicatif, proprietaire du schema).
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|
||||||
# `docs/ML-START.md` et l'ADR 0003 designent un role PostgreSQL dedie et restreint en lecture,
|
|
||||||
# `enervision_ml`, non encore provisionne (dette assumee). Reutiliser `DATABASE_URL` par defaut
|
|
||||||
# ferait tourner l'entrainement avec les droits d'ecriture complets de l'application, en
|
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||||||
# silence.
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||||||
ML_DATABASE_URL_ENV = "ML_DATABASE_URL"
|
|
||||||
|
|
||||||
MLFLOW_EXPERIMENT_NAME = "consumption-forecast"
|
|
||||||
MLFLOW_TRACKING_URI_ENV = "MLFLOW_TRACKING_URI"
|
|
||||||
|
|
||||||
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|
||||||
def database_url() -> str:
|
|
||||||
valeur = os.environ.get(ML_DATABASE_URL_ENV)
|
|
||||||
if not valeur:
|
|
||||||
raise RuntimeError(
|
|
||||||
f"{ML_DATABASE_URL_ENV} n'est pas defini. Elle doit pointer vers un role "
|
|
||||||
"PostgreSQL en lecture seule sur `reading`/`site` (voir docs/ML-START.md)."
|
|
||||||
)
|
|
||||||
return valeur
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def mlflow_tracking_uri() -> str | None:
|
|
||||||
"""`None` laisse MLflow choisir son magasin local par defaut.
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|
||||||
|
|
||||||
Piege : ce n'est plus `./mlruns` en clair depuis MLflow 3 (magasin fichier "maintenance
|
|
||||||
mode", refuse une URI `file:` explicite sauf `MLFLOW_ALLOW_FILE_STORE=true`), mais une base
|
|
||||||
SQLite locale (`./mlflow.db`).
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
return os.environ.get(MLFLOW_TRACKING_URI_ENV)
|
|
||||||
@@ -1,68 +0,0 @@
|
|||||||
"""Chargement des donnees d'entrainement.
|
|
||||||
|
|
||||||
Deux chemins, qui doivent produire le meme schema de sortie (colonnes `site_id`, `timestamp`,
|
|
||||||
`consumption_kwh`, `temperature_celsius`, `humidity_percent`, `solar_irradiance_wm2`,
|
|
||||||
`is_working_hours`, `site_type`, `capacity_kw`), consomme ensuite par `enervision_ml.features` :
|
|
||||||
|
|
||||||
- `load_from_database` : le chemin cible decrit dans `docs/ML-START.md`, connexion PostgreSQL
|
|
||||||
directe (`reading` + `site`), pas par l'API. C'est celui qu'utilisera le pipeline en
|
|
||||||
production, une fois le role PostgreSQL dedie `enervision_ml` provisionne (dette assumee,
|
|
||||||
documentee dans `CLAUDE.md` et l'ADR 0003 : pour l'instant, la meme chaine de connexion que le
|
|
||||||
backend applicatif convient en developpement).
|
|
||||||
- `load_from_csv` : chemin de demarrage, tant que la base locale n'est pas peuplee. Lit
|
|
||||||
directement `ml/data/all_sites_combined.csv` (jeu de donnees fourni pour le jalon J3, cf.
|
|
||||||
issue #89), le meme fichier que celui consomme par
|
|
||||||
`apps/backend/app/etl/historical_import.py`. `capacity_kw` n'existe pas dans ce CSV : la
|
|
||||||
colonne est renvoyee a `NaN`, que LightGBM gere nativement comme valeur manquante.
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
|
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||||||
from pathlib import Path
|
|
||||||
|
|
||||||
import pandas as pd
|
|
||||||
from sqlalchemy import text
|
|
||||||
from sqlalchemy.engine import Connectable
|
|
||||||
|
|
||||||
OUTPUT_COLUMNS = [
|
|
||||||
"site_id",
|
|
||||||
"timestamp",
|
|
||||||
"consumption_kwh",
|
|
||||||
"temperature_celsius",
|
|
||||||
"humidity_percent",
|
|
||||||
"solar_irradiance_wm2",
|
|
||||||
"is_working_hours",
|
|
||||||
"site_type",
|
|
||||||
"capacity_kw",
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
_READING_QUERY = text(
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
SELECT
|
|
||||||
r.site_id,
|
|
||||||
r.timestamp,
|
|
||||||
r.consumption_kwh,
|
|
||||||
r.temperature_celsius,
|
|
||||||
r.humidity_percent,
|
|
||||||
r.solar_irradiance_wm2,
|
|
||||||
r.is_working_hours,
|
|
||||||
s.site_type,
|
|
||||||
s.capacity_kw
|
|
||||||
FROM reading r
|
|
||||||
JOIN site s ON s.site_id = r.site_id
|
|
||||||
ORDER BY r.site_id, r.timestamp
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def load_from_database(connection: Connectable) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
"""Lit l'historique complet `reading` + `site` depuis PostgreSQL."""
|
|
||||||
frame = pd.read_sql(_READING_QUERY, connection)
|
|
||||||
return frame[OUTPUT_COLUMNS]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def load_from_csv(csv_path: Path) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
"""Lit le jeu de donnees CSV historique (chemin de demarrage, hors base)."""
|
|
||||||
frame = pd.read_csv(csv_path, parse_dates=["timestamp"])
|
|
||||||
frame["capacity_kw"] = float("nan")
|
|
||||||
frame["is_working_hours"] = frame["is_working_hours"].astype(bool)
|
|
||||||
|
|
||||||
return frame[OUTPUT_COLUMNS]
|
|
||||||
@@ -1,129 +0,0 @@
|
|||||||
"""Construction des features pour le modele de consommation.
|
|
||||||
|
|
||||||
Module partage entre l'entrainement et le futur scoring (cf. `docs/ML-START.md`) : la fonction
|
|
||||||
qui construit les features doit rester strictement identique des deux cotes, sous peine de
|
|
||||||
"train/serve skew" silencieux (le modele recoit en production des features qui ne ressemblent
|
|
||||||
plus a ce qu'il a appris).
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
|
|
||||||
from collections.abc import Sequence
|
|
||||||
|
|
||||||
import pandas as pd
|
|
||||||
|
|
||||||
# Cible de l'entrainement : consommation en kWh, jamais consumption_kw (absent des lectures
|
|
||||||
# historiques CSV, cf. `apps/backend/app/etl/historical_import.py`).
|
|
||||||
TARGET_COLUMN = "consumption_kwh"
|
|
||||||
|
|
||||||
# Decalages horaires utilises pour les lags et moyennes glissantes : une heure avant, un jour
|
|
||||||
# avant (meme heure), une semaine avant (meme heure, meme jour) - saisonnalites usuelles d'une
|
|
||||||
# consommation energetique horaire.
|
|
||||||
LAG_HOURS: Sequence[int] = (1, 24, 168)
|
|
||||||
ROLLING_WINDOWS_HOURS: Sequence[int] = (24, 168)
|
|
||||||
|
|
||||||
STATIC_FEATURE_COLUMNS: Sequence[str] = ("site_type", "capacity_kw")
|
|
||||||
|
|
||||||
CALENDAR_FEATURE_COLUMNS: Sequence[str] = (
|
|
||||||
"hour",
|
|
||||||
"day_of_week",
|
|
||||||
"month",
|
|
||||||
"is_weekend",
|
|
||||||
"is_working_hours",
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
WEATHER_COLUMNS: Sequence[str] = (
|
|
||||||
"temperature_celsius",
|
|
||||||
"humidity_percent",
|
|
||||||
"solar_irradiance_wm2",
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def build_features(frame: pd.DataFrame) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
"""Construit la matrice de features a partir de lectures brutes triees par site.
|
|
||||||
|
|
||||||
`frame` doit porter au minimum : `site_id`, `timestamp`, `consumption_kwh`,
|
|
||||||
`is_working_hours`, les trois colonnes meteo, et les colonnes statiques de site
|
|
||||||
(`site_type`, `capacity_kw`). Une ligne par `(site_id, timestamp)`, sans doublon.
|
|
||||||
|
|
||||||
Piege : la meteo n'entre dans les features que decalee (lag/moyenne glissante), jamais a
|
|
||||||
l'instant cible. A l'entrainement comme au scoring, la meteo au moment predit n'est pas une
|
|
||||||
mesure mais une prevision que le projet n'a pas — l'utiliser telle quelle romprait le
|
|
||||||
contrat entre entrainement et usage reel (la feature ne serait tout simplement plus
|
|
||||||
disponible en production). Cf. debat d'architecture dans l'issue #89.
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
travail = frame.sort_values(["site_id", "timestamp"]).reset_index(drop=True)
|
|
||||||
|
|
||||||
calendrier = _calendar_features(travail["timestamp"])
|
|
||||||
decalees = _lagged_features(travail)
|
|
||||||
|
|
||||||
features = pd.concat(
|
|
||||||
[
|
|
||||||
travail[["site_id", "timestamp"]],
|
|
||||||
travail[list(STATIC_FEATURE_COLUMNS)],
|
|
||||||
calendrier,
|
|
||||||
travail[["is_working_hours"]],
|
|
||||||
decalees,
|
|
||||||
travail[[TARGET_COLUMN]],
|
|
||||||
],
|
|
||||||
axis=1,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
# `period_minutes` : resolution temporelle de la cible. Les lectures historiques sont toutes
|
|
||||||
# au pas horaire (cf. `dataset_metadata.json`, `frequency: "1h""), donc une constante pour
|
|
||||||
# l'instant. Exposee comme feature plutot que supposee implicitement, pour que le modele
|
|
||||||
# puisse un jour apprendre sur d'autres resolutions sans reentrainement de zero.
|
|
||||||
features["period_minutes"] = 60
|
|
||||||
|
|
||||||
return features
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def feature_columns() -> list[str]:
|
|
||||||
"""Liste ordonnee des colonnes d'entree du modele (hors identifiants et cible)."""
|
|
||||||
lag_columns = [f"consumption_kwh_lag_{h}h" for h in LAG_HOURS]
|
|
||||||
rolling_columns = [
|
|
||||||
f"{colonne}_rolling_mean_{fenetre}h"
|
|
||||||
for colonne in (TARGET_COLUMN, *WEATHER_COLUMNS)
|
|
||||||
for fenetre in ROLLING_WINDOWS_HOURS
|
|
||||||
]
|
|
||||||
weather_lag_columns = [f"{colonne}_lag_1h" for colonne in WEATHER_COLUMNS]
|
|
||||||
|
|
||||||
return [
|
|
||||||
*STATIC_FEATURE_COLUMNS,
|
|
||||||
*CALENDAR_FEATURE_COLUMNS,
|
|
||||||
"period_minutes",
|
|
||||||
*lag_columns,
|
|
||||||
*rolling_columns,
|
|
||||||
*weather_lag_columns,
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def _calendar_features(timestamps: pd.Series) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
instants = pd.to_datetime(timestamps)
|
|
||||||
|
|
||||||
return pd.DataFrame(
|
|
||||||
{
|
|
||||||
"hour": instants.dt.hour,
|
|
||||||
"day_of_week": instants.dt.dayofweek,
|
|
||||||
"month": instants.dt.month,
|
|
||||||
"is_weekend": instants.dt.dayofweek.isin([5, 6]).astype(int),
|
|
||||||
}
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def _lagged_features(travail: pd.DataFrame) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
par_site = travail.groupby("site_id", sort=False)
|
|
||||||
colonnes: dict[str, pd.Series] = {}
|
|
||||||
|
|
||||||
for decalage in LAG_HOURS:
|
|
||||||
colonnes[f"{TARGET_COLUMN}_lag_{decalage}h"] = par_site[TARGET_COLUMN].shift(decalage)
|
|
||||||
|
|
||||||
for colonne in (TARGET_COLUMN, *WEATHER_COLUMNS):
|
|
||||||
decale = par_site[colonne].shift(1)
|
|
||||||
for fenetre in ROLLING_WINDOWS_HOURS:
|
|
||||||
colonnes[f"{colonne}_rolling_mean_{fenetre}h"] = decale.groupby(
|
|
||||||
travail["site_id"]
|
|
||||||
).transform(lambda serie, fenetre=fenetre: serie.rolling(fenetre, min_periods=1).mean())
|
|
||||||
|
|
||||||
for colonne in WEATHER_COLUMNS:
|
|
||||||
colonnes[f"{colonne}_lag_1h"] = par_site[colonne].shift(1)
|
|
||||||
|
|
||||||
return pd.DataFrame(colonnes, index=travail.index)
|
|
||||||
@@ -1,24 +0,0 @@
|
|||||||
"""Metriques de regression partagees entre le modele et la baseline."""
|
|
||||||
|
|
||||||
import numpy as np
|
|
||||||
import pandas as pd
|
|
||||||
from sklearn.metrics import mean_absolute_error, root_mean_squared_error
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def regression_metrics(y_true: pd.Series, y_pred: pd.Series) -> dict[str, float]:
|
|
||||||
"""MAE, RMSE et MAPE (en %), sur les paires non nulles des deux series."""
|
|
||||||
valides = y_true.notna() & y_pred.notna()
|
|
||||||
reel = y_true[valides]
|
|
||||||
predit = y_pred[valides]
|
|
||||||
|
|
||||||
# MAPE diverge a consommation nulle : les mesures a zero (site a l'arret) sont exclues de ce
|
|
||||||
# seul ratio, pas des autres metriques.
|
|
||||||
non_nul = reel != 0
|
|
||||||
mape = float(np.mean(np.abs((reel[non_nul] - predit[non_nul]) / reel[non_nul])) * 100)
|
|
||||||
|
|
||||||
return {
|
|
||||||
"mae": float(mean_absolute_error(reel, predit)),
|
|
||||||
"rmse": float(root_mean_squared_error(reel, predit)),
|
|
||||||
"mape": mape,
|
|
||||||
"n_observations": int(valides.sum()),
|
|
||||||
}
|
|
||||||
@@ -1,245 +0,0 @@
|
|||||||
"""Entrainement du modele LightGBM de prevision de consommation energetique.
|
|
||||||
|
|
||||||
CLI autonome, sur le meme gabarit que `apps/backend/app/etl/historical_import.py`
|
|
||||||
(argparse, connexion directe a la base). Cf. `docs/ML-START.md`, section 1.
|
|
||||||
|
|
||||||
uv run python -m enervision_ml.train --csv ../ml/data/all_sites_combined.csv
|
|
||||||
uv run python -m enervision_ml.train # lit ML_DATABASE_URL
|
|
||||||
|
|
||||||
Le modele entraine est ecrit en fichier (`Booster.save_model()`) et suivi par MLflow (parametres,
|
|
||||||
metriques, artefact). La base ne stocke jamais le modele lui-meme, seulement une reference vers
|
|
||||||
lui (`prediction.model_reference`, pose par le futur service de scoring - hors perimetre ici).
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
|
|
||||||
import argparse
|
|
||||||
from pathlib import Path
|
|
||||||
from typing import Any
|
|
||||||
|
|
||||||
import lightgbm as lgb
|
|
||||||
import mlflow
|
|
||||||
import mlflow.lightgbm
|
|
||||||
import pandas as pd
|
|
||||||
from sqlalchemy import create_engine
|
|
||||||
|
|
||||||
from enervision_ml import config
|
|
||||||
from enervision_ml.baseline import seasonal_persistence_predictions
|
|
||||||
from enervision_ml.data import load_from_csv, load_from_database
|
|
||||||
from enervision_ml.features import TARGET_COLUMN, build_features, feature_columns
|
|
||||||
from enervision_ml.metrics import regression_metrics
|
|
||||||
|
|
||||||
CATEGORICAL_FEATURES = ["site_type"]
|
|
||||||
|
|
||||||
LIGHTGBM_PARAMS: dict[str, Any] = {
|
|
||||||
"objective": "regression",
|
|
||||||
"metric": "mae",
|
|
||||||
"learning_rate": 0.05,
|
|
||||||
"num_leaves": 63,
|
|
||||||
"min_data_in_leaf": 50,
|
|
||||||
"feature_fraction": 0.8,
|
|
||||||
"bagging_fraction": 0.8,
|
|
||||||
"bagging_freq": 1,
|
|
||||||
"verbosity": -1,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
NUM_BOOST_ROUND = 1000
|
|
||||||
EARLY_STOPPING_ROUNDS = 50
|
|
||||||
DEFAULT_TEST_FRACTION = 0.15
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def load_raw_frame(csv_path: Path | None) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
"""Lit les lectures brutes, depuis le CSV de demarrage ou depuis PostgreSQL."""
|
|
||||||
if csv_path is not None:
|
|
||||||
return load_from_csv(csv_path)
|
|
||||||
|
|
||||||
engine = create_engine(config.database_url())
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
return load_from_database(engine)
|
|
||||||
finally:
|
|
||||||
engine.dispose()
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def chronological_split(
|
|
||||||
features: pd.DataFrame, test_fraction: float
|
|
||||||
) -> tuple[pd.DataFrame, pd.DataFrame]:
|
|
||||||
"""Coupe par date de coupure, jamais par tirage aleatoire de lignes.
|
|
||||||
|
|
||||||
Une coupure aleatoire laisserait des lignes d'apres la coupure "voir" des lignes d'avant via
|
|
||||||
leurs lags/moyennes glissantes, une fuite qui masquerait un surapprentissage a l'evaluation.
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
coupure = features["timestamp"].quantile(1 - test_fraction)
|
|
||||||
entrainement = features[features["timestamp"] < coupure]
|
|
||||||
validation = features[features["timestamp"] >= coupure]
|
|
||||||
return entrainement, validation
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def prepare_dataset(frame: pd.DataFrame, columns: list[str]) -> tuple[pd.DataFrame, pd.Series]:
|
|
||||||
typee = frame.copy()
|
|
||||||
typee["site_type"] = typee["site_type"].astype("category")
|
|
||||||
return typee[columns], typee[TARGET_COLUMN]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def train(
|
|
||||||
*,
|
|
||||||
csv_path: Path | None,
|
|
||||||
model_output: Path,
|
|
||||||
test_fraction: float = DEFAULT_TEST_FRACTION,
|
|
||||||
tracking_uri: str | None = None,
|
|
||||||
) -> tuple[dict[str, float], dict[str, float]]:
|
|
||||||
"""Execute le pipeline complet et rend (metriques du modele, metriques de la baseline)."""
|
|
||||||
raw = load_raw_frame(csv_path)
|
|
||||||
features = build_features(raw)
|
|
||||||
columns = feature_columns()
|
|
||||||
|
|
||||||
# Les premieres 168h par site n'ont pas de lag hebdomadaire complet : ni entrainables, ni
|
|
||||||
# comparables a la baseline saisonniere qui en depend.
|
|
||||||
utilisable = features.dropna(subset=[TARGET_COLUMN, f"{TARGET_COLUMN}_lag_168h"])
|
|
||||||
|
|
||||||
entrainement, validation = chronological_split(utilisable, test_fraction)
|
|
||||||
if entrainement.empty or validation.empty:
|
|
||||||
raise ValueError(
|
|
||||||
"Fenetre d'entrainement ou de validation vide : jeu de donnees trop court pour "
|
|
||||||
f"test_fraction={test_fraction}."
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
X_train, y_train = prepare_dataset(entrainement, columns)
|
|
||||||
X_valid, y_valid = prepare_dataset(validation, columns)
|
|
||||||
|
|
||||||
train_set = lgb.Dataset(
|
|
||||||
X_train,
|
|
||||||
label=y_train,
|
|
||||||
categorical_feature=CATEGORICAL_FEATURES,
|
|
||||||
free_raw_data=False,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
valid_set = lgb.Dataset(
|
|
||||||
X_valid,
|
|
||||||
label=y_valid,
|
|
||||||
reference=train_set,
|
|
||||||
categorical_feature=CATEGORICAL_FEATURES,
|
|
||||||
free_raw_data=False,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
booster = lgb.train(
|
|
||||||
LIGHTGBM_PARAMS,
|
|
||||||
train_set,
|
|
||||||
num_boost_round=NUM_BOOST_ROUND,
|
|
||||||
valid_sets=[valid_set],
|
|
||||||
callbacks=[
|
|
||||||
lgb.early_stopping(EARLY_STOPPING_ROUNDS, verbose=False),
|
|
||||||
lgb.log_evaluation(period=0),
|
|
||||||
],
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
predictions = pd.Series(
|
|
||||||
booster.predict(X_valid, num_iteration=booster.best_iteration),
|
|
||||||
index=X_valid.index,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
model_metrics = regression_metrics(y_valid, predictions)
|
|
||||||
baseline_metrics = regression_metrics(y_valid, seasonal_persistence_predictions(validation))
|
|
||||||
|
|
||||||
model_output.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
|
|
||||||
booster.save_model(str(model_output))
|
|
||||||
|
|
||||||
_log_to_mlflow(
|
|
||||||
tracking_uri=tracking_uri,
|
|
||||||
booster=booster,
|
|
||||||
model_metrics=model_metrics,
|
|
||||||
baseline_metrics=baseline_metrics,
|
|
||||||
n_train=len(X_train),
|
|
||||||
n_valid=len(X_valid),
|
|
||||||
test_fraction=test_fraction,
|
|
||||||
model_output=model_output,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
return model_metrics, baseline_metrics
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def _log_to_mlflow(
|
|
||||||
*,
|
|
||||||
tracking_uri: str | None,
|
|
||||||
booster: lgb.Booster,
|
|
||||||
model_metrics: dict[str, float],
|
|
||||||
baseline_metrics: dict[str, float],
|
|
||||||
n_train: int,
|
|
||||||
n_valid: int,
|
|
||||||
test_fraction: float,
|
|
||||||
model_output: Path,
|
|
||||||
) -> None:
|
|
||||||
uri = tracking_uri or config.mlflow_tracking_uri()
|
|
||||||
if uri is not None:
|
|
||||||
mlflow.set_tracking_uri(uri)
|
|
||||||
mlflow.set_experiment(config.MLFLOW_EXPERIMENT_NAME)
|
|
||||||
|
|
||||||
with mlflow.start_run():
|
|
||||||
mlflow.log_params(
|
|
||||||
{
|
|
||||||
**LIGHTGBM_PARAMS,
|
|
||||||
"num_boost_round": booster.best_iteration or NUM_BOOST_ROUND,
|
|
||||||
"test_fraction": test_fraction,
|
|
||||||
"n_train": n_train,
|
|
||||||
"n_valid": n_valid,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
)
|
|
||||||
mlflow.log_metrics({f"model_{cle}": valeur for cle, valeur in model_metrics.items()})
|
|
||||||
mlflow.log_metrics({f"baseline_{cle}": valeur for cle, valeur in baseline_metrics.items()})
|
|
||||||
mlflow.lightgbm.log_model(booster, name="model")
|
|
||||||
mlflow.log_artifact(str(model_output))
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def parse_args() -> argparse.Namespace:
|
|
||||||
parser = argparse.ArgumentParser(description="Entrainement du modele LightGBM EnerVision")
|
|
||||||
|
|
||||||
parser.add_argument(
|
|
||||||
"--csv",
|
|
||||||
type=Path,
|
|
||||||
default=None,
|
|
||||||
help=(
|
|
||||||
"Chemin vers le CSV historique (chemin de demarrage). Omis, lit ML_DATABASE_URL "
|
|
||||||
"et se connecte directement a PostgreSQL (reading + site)."
|
|
||||||
),
|
|
||||||
)
|
|
||||||
parser.add_argument(
|
|
||||||
"--model-output",
|
|
||||||
type=Path,
|
|
||||||
default=Path("models/lightgbm-consumption.txt"),
|
|
||||||
help="Chemin d'ecriture du modele entraine. Defaut : models/lightgbm-consumption.txt.",
|
|
||||||
)
|
|
||||||
parser.add_argument(
|
|
||||||
"--test-fraction",
|
|
||||||
type=float,
|
|
||||||
default=DEFAULT_TEST_FRACTION,
|
|
||||||
help=(
|
|
||||||
"Part la plus recente de l'historique reservee a la validation. "
|
|
||||||
f"Defaut : {DEFAULT_TEST_FRACTION}."
|
|
||||||
),
|
|
||||||
)
|
|
||||||
parser.add_argument(
|
|
||||||
"--mlflow-tracking-uri",
|
|
||||||
default=None,
|
|
||||||
help="Surcharge MLFLOW_TRACKING_URI. Omis, magasin SQLite local (./mlflow.db).",
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
return parser.parse_args()
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def main() -> None:
|
|
||||||
args = parse_args()
|
|
||||||
|
|
||||||
model_metrics, baseline_metrics = train(
|
|
||||||
csv_path=args.csv,
|
|
||||||
model_output=args.model_output,
|
|
||||||
test_fraction=args.test_fraction,
|
|
||||||
tracking_uri=args.mlflow_tracking_uri,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
print("Modele LightGBM :", model_metrics)
|
|
||||||
print("Baseline saisonniere (t-168h) :", baseline_metrics)
|
|
||||||
|
|
||||||
if model_metrics["mae"] < baseline_metrics["mae"]:
|
|
||||||
gain = (1 - model_metrics["mae"] / baseline_metrics["mae"]) * 100
|
|
||||||
print(f"LightGBM bat la baseline de {gain:.1f}% de MAE.")
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
print("LightGBM ne bat pas la baseline saisonniere sur ce decoupage.")
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
if __name__ == "__main__":
|
|
||||||
main()
|
|
||||||
@@ -1,79 +0,0 @@
|
|||||||
[project]
|
|
||||||
name = "enervision-ml"
|
|
||||||
version = "0.1.0"
|
|
||||||
description = "Pipeline d'entrainement et de scoring du modele de prediction EnerVision (LightGBM)"
|
|
||||||
requires-python = ">=3.14,<3.15"
|
|
||||||
dependencies = [
|
|
||||||
"pandas>=3.0.5",
|
|
||||||
"sqlalchemy>=2.0.52",
|
|
||||||
"psycopg[binary]>=3.2",
|
|
||||||
"lightgbm>=4.6",
|
|
||||||
"scikit-learn>=1.7",
|
|
||||||
"mlflow>=3.0",
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
[dependency-groups]
|
|
||||||
dev = [
|
|
||||||
"ruff>=0.16.7",
|
|
||||||
"mypy>=2.3.1",
|
|
||||||
"pytest>=9.1.1",
|
|
||||||
"pandas-stubs>=3.0.5.260914",
|
|
||||||
]
|
|
||||||
|
|
||||||
[build-system]
|
|
||||||
requires = ["hatchling>=1.32.0"]
|
|
||||||
build-backend = "hatchling.build"
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.hatch.build.targets.wheel]
|
|
||||||
packages = ["enervision_ml"]
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.ruff]
|
|
||||||
line-length = 100
|
|
||||||
target-version = "py314"
|
|
||||||
src = ["enervision_ml", "tests"]
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.ruff.lint]
|
|
||||||
select = [
|
|
||||||
"E", "W",
|
|
||||||
"F",
|
|
||||||
"I",
|
|
||||||
"N",
|
|
||||||
"UP",
|
|
||||||
"B",
|
|
||||||
"C4",
|
|
||||||
"SIM",
|
|
||||||
"TID",
|
|
||||||
"RUF",
|
|
||||||
"S",
|
|
||||||
"PT",
|
|
||||||
]
|
|
||||||
# N806 : `X`/`y` (donnees/cible) est la convention scikit-learn/LightGBM, pas une variable mal
|
|
||||||
# nommee.
|
|
||||||
ignore = ["B008", "N806"]
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.ruff.lint.per-file-ignores]
|
|
||||||
"tests/**/*.py" = ["S101"]
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.ruff.lint.isort]
|
|
||||||
known-first-party = ["enervision_ml"]
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.ruff.format]
|
|
||||||
quote-style = "double"
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.mypy]
|
|
||||||
python_version = "3.14"
|
|
||||||
strict = true
|
|
||||||
warn_unreachable = true
|
|
||||||
|
|
||||||
[[tool.mypy.overrides]]
|
|
||||||
module = ["tests.*"]
|
|
||||||
disallow_untyped_defs = false
|
|
||||||
|
|
||||||
[[tool.mypy.overrides]]
|
|
||||||
module = ["lightgbm.*", "mlflow.*", "sklearn.*"]
|
|
||||||
ignore_missing_imports = true
|
|
||||||
|
|
||||||
[tool.pytest.ini_options]
|
|
||||||
testpaths = ["tests"]
|
|
||||||
addopts = "-q --strict-markers -m 'not integration'"
|
|
||||||
markers = ["integration: requiert une base PostgreSQL joignable"]
|
|
||||||
@@ -1,11 +0,0 @@
|
|||||||
import pandas as pd
|
|
||||||
|
|
||||||
from enervision_ml.baseline import SEASONAL_LAG_COLUMN, seasonal_persistence_predictions
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_seasonal_persistence_predictions_returns_the_168h_lag_column() -> None:
|
|
||||||
features = pd.DataFrame({SEASONAL_LAG_COLUMN: [1.0, 2.0, 3.0], "autre_colonne": [9, 9, 9]})
|
|
||||||
|
|
||||||
predictions = seasonal_persistence_predictions(features)
|
|
||||||
|
|
||||||
assert predictions.tolist() == [1.0, 2.0, 3.0]
|
|
||||||
@@ -1,96 +0,0 @@
|
|||||||
from datetime import UTC, datetime, timedelta
|
|
||||||
from typing import cast
|
|
||||||
|
|
||||||
import pandas as pd
|
|
||||||
|
|
||||||
from enervision_ml.features import TARGET_COLUMN, build_features, feature_columns
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def make_site_reading(
|
|
||||||
site_id: str, *, heures: int, depart: datetime, valeur: float = 10.0
|
|
||||||
) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
instants = [depart + timedelta(hours=h) for h in range(heures)]
|
|
||||||
return pd.DataFrame(
|
|
||||||
{
|
|
||||||
"site_id": site_id,
|
|
||||||
"timestamp": instants,
|
|
||||||
TARGET_COLUMN: [valeur + h for h in range(heures)],
|
|
||||||
"temperature_celsius": [15.0] * heures,
|
|
||||||
"humidity_percent": [50.0] * heures,
|
|
||||||
"solar_irradiance_wm2": [0.0] * heures,
|
|
||||||
"is_working_hours": [True] * heures,
|
|
||||||
"site_type": "office",
|
|
||||||
"capacity_kw": 100.0,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def two_site_frame(heures: int = 200) -> pd.DataFrame:
|
|
||||||
depart = datetime(2026, 1, 1, tzinfo=UTC)
|
|
||||||
return pd.concat(
|
|
||||||
[
|
|
||||||
make_site_reading("site-a", heures=heures, depart=depart, valeur=10.0),
|
|
||||||
make_site_reading("site-b", heures=heures, depart=depart, valeur=1000.0),
|
|
||||||
],
|
|
||||||
ignore_index=True,
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_build_features_returns_every_declared_feature_column() -> None:
|
|
||||||
features = build_features(two_site_frame())
|
|
||||||
|
|
||||||
manquantes = set(feature_columns()) - set(features.columns)
|
|
||||||
|
|
||||||
assert manquantes == set()
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_build_features_sets_a_constant_period_minutes() -> None:
|
|
||||||
features = build_features(two_site_frame())
|
|
||||||
|
|
||||||
assert (features["period_minutes"] == 60).all()
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_build_features_lag_1h_matches_the_previous_hour_of_the_same_site() -> None:
|
|
||||||
features = build_features(two_site_frame(heures=200))
|
|
||||||
site_a = features[features["site_id"] == "site-a"].reset_index(drop=True)
|
|
||||||
|
|
||||||
assert site_a.loc[10, f"{TARGET_COLUMN}_lag_1h"] == site_a.loc[9, TARGET_COLUMN]
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_build_features_lag_168h_is_nan_before_a_full_week_of_history() -> None:
|
|
||||||
features = build_features(two_site_frame(heures=200))
|
|
||||||
site_a = features[features["site_id"] == "site-a"].reset_index(drop=True)
|
|
||||||
|
|
||||||
assert pd.isna(site_a.loc[100, f"{TARGET_COLUMN}_lag_168h"])
|
|
||||||
assert not pd.isna(site_a.loc[168, f"{TARGET_COLUMN}_lag_168h"])
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_build_features_never_leaks_lags_across_sites() -> None:
|
|
||||||
# site-b demarre a 1000 : si un lag de site-a s'y glissait, la valeur sortirait de son
|
|
||||||
# echelle (10, 11, 12, ...).
|
|
||||||
features = build_features(two_site_frame(heures=200))
|
|
||||||
site_b = features[features["site_id"] == "site-b"].reset_index(drop=True)
|
|
||||||
|
|
||||||
assert cast(float, site_b.loc[5, f"{TARGET_COLUMN}_lag_1h"]) >= 1000.0
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_build_features_rolling_mean_excludes_the_current_hour() -> None:
|
|
||||||
# Valeurs constantes sauf la derniere ligne : si la moyenne glissante incluait l'heure
|
|
||||||
# courante, la constante ne resterait pas stable jusqu'au bout.
|
|
||||||
depart = datetime(2026, 1, 1, tzinfo=UTC)
|
|
||||||
frame = make_site_reading("site-a", heures=200, depart=depart, valeur=10.0)
|
|
||||||
frame[TARGET_COLUMN] = 10.0
|
|
||||||
frame.loc[frame.index[-1], TARGET_COLUMN] = 10_000.0
|
|
||||||
|
|
||||||
features = build_features(frame).reset_index(drop=True)
|
|
||||||
|
|
||||||
assert features.loc[len(features) - 1, f"{TARGET_COLUMN}_rolling_mean_24h"] == 10.0
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def test_build_features_computes_calendar_fields_from_the_timestamp() -> None:
|
|
||||||
depart = datetime(2026, 1, 3, 6, tzinfo=UTC) # un samedi, 6h
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features = build_features(make_site_reading("site-a", heures=1, depart=depart))
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assert features.loc[0, "hour"] == 6
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assert features.loc[0, "day_of_week"] == 5
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assert features.loc[0, "is_weekend"] == 1
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@@ -1,45 +0,0 @@
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import pandas as pd
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import pytest
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from enervision_ml.metrics import regression_metrics
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def test_regression_metrics_computes_mae_and_rmse_on_known_values() -> None:
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y_true = pd.Series([10.0, 20.0, 30.0])
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||||||
y_pred = pd.Series([12.0, 18.0, 33.0])
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||||||
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resultat = regression_metrics(y_true, y_pred)
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assert resultat["mae"] == pytest.approx(7 / 3)
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assert resultat["n_observations"] == 3
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def test_regression_metrics_ignores_rows_with_a_missing_value() -> None:
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y_true = pd.Series([10.0, None, 30.0])
|
|
||||||
y_pred = pd.Series([12.0, 18.0, None])
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||||||
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resultat = regression_metrics(y_true, y_pred)
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assert resultat["n_observations"] == 1
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assert resultat["mae"] == 2.0
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def test_regression_metrics_excludes_zero_actuals_from_mape_only() -> None:
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y_true = pd.Series([0.0, 10.0])
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||||||
y_pred = pd.Series([5.0, 12.0])
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||||||
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resultat = regression_metrics(y_true, y_pred)
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||||||
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assert resultat["n_observations"] == 2
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assert resultat["mape"] == pytest.approx(20.0)
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def test_metrics_are_zero_for_a_perfect_prediction() -> None:
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y_true = pd.Series([10.0, 20.0])
|
|
||||||
y_pred = pd.Series([10.0, 20.0])
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||||||
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resultat = regression_metrics(y_true, y_pred)
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||||||
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assert resultat["mae"] == 0.0
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||||||
assert resultat["rmse"] == 0.0
|
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||||||
assert resultat["mape"] == 0.0
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@@ -1,76 +0,0 @@
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from datetime import UTC, datetime, timedelta
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from pathlib import Path
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import numpy as np
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import pandas as pd
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from enervision_ml.features import TARGET_COLUMN, build_features, feature_columns
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from enervision_ml.train import chronological_split, prepare_dataset, train
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||||||
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||||||
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def make_frame(site_id: str, *, heures: int, depart: datetime) -> pd.DataFrame:
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instants = [depart + timedelta(hours=h) for h in range(heures)]
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rng = np.random.default_rng(42)
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return pd.DataFrame(
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{
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"site_id": site_id,
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"timestamp": instants,
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TARGET_COLUMN: 100.0 + 10.0 * np.sin(np.arange(heures) / 24) + rng.normal(0, 1, heures),
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||||||
"temperature_celsius": 15.0,
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||||||
"humidity_percent": 50.0,
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||||||
"solar_irradiance_wm2": 0.0,
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||||||
"is_working_hours": True,
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||||||
"site_type": "office",
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||||||
"capacity_kw": 100.0,
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||||||
}
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||||||
)
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||||||
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||||||
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||||||
def test_chronological_split_puts_the_most_recent_rows_in_validation() -> None:
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depart = datetime(2026, 1, 1, tzinfo=UTC)
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||||||
features = make_frame("site-a", heures=200, depart=depart)
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||||||
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||||||
entrainement, validation = chronological_split(features, test_fraction=0.2)
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||||||
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assert entrainement["timestamp"].max() < validation["timestamp"].min()
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# La coupure vient d'un quantile sur les dates : une approximation du taux demande, pas un
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# decompte exact de lignes.
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assert abs(len(validation) - 0.2 * len(features)) <= 2
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||||||
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||||||
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||||||
def test_prepare_dataset_types_site_type_as_a_pandas_category() -> None:
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||||||
depart = datetime(2026, 1, 1, tzinfo=UTC)
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||||||
features = build_features(make_frame("site-a", heures=200, depart=depart))
|
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||||||
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||||||
X, y = prepare_dataset(features, feature_columns())
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||||||
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assert X["site_type"].dtype.name == "category"
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||||||
assert y.name == TARGET_COLUMN
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def test_train_runs_end_to_end_on_synthetic_data_and_beats_a_dummy_baseline(
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||||||
tmp_path: Path,
|
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||||||
) -> None:
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||||||
depart = datetime(2026, 1, 1, tzinfo=UTC)
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||||||
frame = pd.concat(
|
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||||||
[
|
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||||||
make_frame("site-a", heures=400, depart=depart),
|
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||||||
make_frame("site-b", heures=400, depart=depart),
|
|
||||||
],
|
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||||||
ignore_index=True,
|
|
||||||
)
|
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||||||
csv_path = tmp_path / "synthetic.csv"
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||||||
frame.to_csv(csv_path, index=False)
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||||||
|
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||||||
model_metrics, baseline_metrics = train(
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||||||
csv_path=csv_path,
|
|
||||||
model_output=tmp_path / "model.txt",
|
|
||||||
test_fraction=0.2,
|
|
||||||
tracking_uri=f"sqlite:///{tmp_path / 'mlflow.db'}",
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
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||||||
assert (tmp_path / "model.txt").exists()
|
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||||||
assert model_metrics["n_observations"] > 0
|
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||||||
assert model_metrics["mae"] >= 0
|
|
||||||
assert baseline_metrics["n_observations"] == model_metrics["n_observations"]
|
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