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PyTorch Best_Practice(转)

PyTorch实战指南

[TOC]

在学习某个深度学习框架时,掌握其基本知识和接口固然重要,但如何合理组织代码,使得代码具有良好的可读性和可扩展性也必不可少。本文不会深入讲解过多知识性的东西,更多的则是传授一些经验,这些内容可能有些争议,因其受我个人喜好和coding风格影响较大,你可以将这部分当成是一种参考或提议,而不是作为必须遵循的准则。归根到底,都是希望你能以一种更为合理的方式组织自己的程序。

在做深度学习实验或项目时,为了得到最优的模型结果,中间往往需要很多次的尝试和修改。而合理的文件组织结构,以及一些小技巧可以极大地提高代码的易读易用性。根据我的个人经验,在从事大多数深度学习研究时,程序都需要实现以下几个功能:

  • 模型定义

  • 数据处理和加载

  • 训练模型(Train&Validate)

  • 训练过程的可视化

  • 测试(Test/Inference)

另外程序还应该满足以下几个要求:

  • 模型需具有高度可配置性,便于修改参数、修改模型,反复实验

  • 代码应具有良好的组织结构,使人一目了然

  • 代码应具有良好的说明,使其他人能够理解

在本文我将应用这些内容,并结合实际的例子,来讲解如何用PyTorch完成Kaggle上的经典比赛:Dogs vs. Cats1。本文所有示例程序均在github上开源 github.com/chenyuntc/p… 。

6.1.1 比赛介绍

Dogs vs. Cats是一个传统的二分类问题,其训练集包含25000张图片,均放置在同一文件夹下,命名格式为<category>.<num>.jpg, 如cat.10000.jpgdog.100.jpg,测试集包含12500张图片,命名为<num>.jpg,如1000.jpg。参赛者需根据训练集的图片训练模型,并在测试集上进行预测,输出它是狗的概率。最后提交的csv文件如下,第一列是图片的<num>,第二列是图片为狗的概率。

id,label 10001,0.889 10002,0.01 ... 复制代码

6.1.2 文件组织架构

前面提到过,程序主要包含以下功能:

  • 模型定义

  • 数据加载

  • 训练和测试

首先来看程序文件的组织结构:

├── checkpoints/ ├── data/ │   ├── __init__.py │   ├── dataset.py │   └── get_data.sh ├── models/ │   ├── __init__.py │   ├── AlexNet.py │   ├── BasicModule.py │   └── ResNet34.py └── utils/ │   ├── __init__.py │   └── visualize.py ├── config.py ├── main.py ├── requirements.txt ├── README.md 复制代码

其中:

  • checkpoints/: 用于保存训练好的模型,可使程序在异常退出后仍能重新载入模型,恢复训练

  • data/:数据相关操作,包括数据预处理、dataset实现等

  • models/:模型定义,可以有多个模型,例如上面的AlexNet和ResNet34,一个模型对应一个文件

  • utils/:可能用到的工具函数,在本次实验中主要是封装了可视化工具

  • config.py:配置文件,所有可配置的变量都集中在此,并提供默认值

  • main.py:主文件,训练和测试程序的入口,可通过不同的命令来指定不同的操作和参数

  • requirements.txt:程序依赖的第三方库

  • README.md:提供程序的必要说明

6.1.3 关于__init__.py

可以看到,几乎每个文件夹下都有__init__.py,一个目录如果包含了__init__.py 文件,那么它就变成了一个包(package)。__init__.py可以为空,也可以定义包的属性和方法,但其必须存在,其它程序才能从这个目录中导入相应的模块或函数。例如在data/文件夹下有__init__.py,则在main.py 中就可以from data.dataset import DogCat。而如果在__init__.py中写入from .dataset import DogCat,则在main.py中就可以直接写为:from data import DogCat,或者import data; dataset = data.DogCat,相比于from data.dataset import DogCat更加便捷。

6.1.4 数据加载

数据的相关处理主要保存在data/dataset.py中。关于数据加载的相关操作,在上一章中我们已经提到过,其基本原理就是使用Dataset提供数据集的封装,再使用Dataloader实现数据并行加载。Kaggle提供的数据包括训练集和测试集,而我们在实际使用中,还需专门从训练集中取出一部分作为验证集。对于这三类数据集,其相应操作也不太一样,而如果专门写三个Dataset,则稍显复杂和冗余,因此这里通过加一些判断来区分。对于训练集,我们希望做一些数据增强处理,如随机裁剪、随机翻转、加噪声等,而验证集和测试集则不需要。下面看dataset.py的代码:

import os from PIL import Image from torch.utils import data import numpy as np from torchvision import transforms as T class DogCat(data.Dataset):          def __init__(self, root, transforms=None, train=True, test=False):         """         目标:获取所有图片地址,并根据训练、验证、测试划分数据         """         self.test = test         imgs = [os.path.join(root, img) for img in os.listdir(root)]          # test1: data/test1/8973.jpg         # train: data/train/cat.10004.jpg          if self.test:             imgs = sorted(imgs, key=lambda x: int(x.split('.')[-2].split('/')[-1]))         else:             imgs = sorted(imgs, key=lambda x: int(x.split('.')[-2]))                      imgs_num = len(imgs)                  # 划分训练、验证集,验证:训练 = 3:7         if self.test:             self.imgs = imgs         elif train:             self.imgs = imgs[:int(0.7*imgs_num)]         else :             self.imgs = imgs[int(0.7*imgs_num):]                          if transforms is None:                      # 数据转换操作,测试验证和训练的数据转换有所区别                         normalize = T.Normalize(mean = [0.485, 0.456, 0.406],                                       std = [0.229, 0.224, 0.225])             # 测试集和验证集             if self.test or not train:                  self.transforms = T.Compose([                     T.Resize(224),                     T.CenterCrop(224),                     T.ToTensor(),                     normalize                 ])              # 训练集             else :                 self.transforms = T.Compose([                     T.Resize(256),                     T.RandomReSizedCrop(224),                     T.RandomHorizontalFlip(),                     T.ToTensor(),                     normalize                 ])                                def __getitem__(self, index):         """         返回一张图片的数据         对于测试集,没有label,返回图片id,如1000.jpg返回1000         """         img_path = self.imgs[index]         if self.test:               label = int(self.imgs[index].split('.')[-2].split('/')[-1])         else:               label = 1 if 'dog' in img_path.split('/')[-1] else 0         data = Image.open(img_path)         data = self.transforms(data)         return data, label          def __len__(self):         """         返回数据集中所有图片的个数         """         return len(self.imgs) 复制代码

关于数据集使用的注意事项,在上一章中已经提到,将文件读取等费时操作放在__getitem__函数中,利用多进程加速。避免一次性将所有图片都读进内存,不仅费时也会占用较大内存,而且不易进行数据增强等操作。另外在这里,我们将训练集中的30%作为验证集,可用来检查模型的训练效果,避免过拟合。在使用时,我们可通过dataloader加载数据。

train_dataset = DogCat(opt.train_data_root, train=True) trainloader = DataLoader(train_dataset,                         batch_size = opt.batch_size,                         shuffle = True,                         num_workers = opt.num_workers)                    for ii, (data, label) in enumerate(trainloader):    train() 复制代码

6.1.5 模型定义

模型的定义主要保存在models/目录下,其中BasicModule是对nn.Module的简易封装,提供快速加载和保存模型的接口。

class BasicModule(t.nn.Module):     """     封装了nn.Module,主要提供save和load两个方法     """     def __init__(self):         super(BasicModule,self).__init__()         self.model_name = str(type(self)) # 模型的默认名字     def load(self, path):         """         可加载指定路径的模型         """         self.load_state_dict(t.load(path))     def save(self, name=None):         """         保存模型,默认使用“模型名字+时间”作为文件名,         如AlexNet_0710_23:57:29.pth         """         if name is None:             prefix = 'checkpoints/' + self.model_name + '_'             name = time.strftime(prefix + '%m%d_%H:%M:%S.pth')         t.save(self.state_dict(), name)         return name 复制代码

在实际使用中,直接调用model.save()model.load(opt.load_path)即可。

其它自定义模型一般继承BasicModule,然后实现自己的模型。其中AlexNet.py实现了AlexNet,ResNet34实现了ResNet34。在models/__init__py中,代码如下:

from .AlexNet import AlexNet from .ResNet34 import ResNet34 复制代码

这样在主函数中就可以写成:

from models import AlexNet 或 import models model = models.AlexNet() 或 import models model = getattr('models', 'AlexNet')() 复制代码

其中最后一种写法最为关键,这意味着我们可以通过字符串直接指定使用的模型,而不必使用判断语句,也不必在每次新增加模型后都修改代码。新增模型后只需要在models/__init__.py中加上from .new_module import new_module即可。

其它关于模型定义的注意事项,在上一章中已详细讲解,这里就不再赘述,总结起来就是:

  • 尽量使用nn.Sequential(比如AlexNet)

  • 将经常使用的结构封装成子Module(比如GoogLeNet的Inception结构,ResNet的Residual Block结构)

  • 将重复且有规律性的结构,用函数生成(比如VGG的多种变体,ResNet多种变体都是由多个重复卷积层组成)

6.1.6 工具函数

在项目中,我们可能会用到一些helper方法,这些方法可以统一放在utils/文件夹下,需要使用时再引入。在本例中主要是封装了可视化工具visdom的一些操作,其代码如下,在本次实验中只会用到plot方法,用来统计损失信息。

#coding:utf8 import visdom import time import numpy as np class Visualizer(object):     """     封装了visdom的基本操作,但是你仍然可以通过`self.vis.function`     或者`self.function`调用原生的visdom接口     比如      self.text('hello visdom')     self.histogram(t.randn(1000))     self.line(t.arange(0, 10),t.arange(1, 11))     """     def __init__(self, env='default', **kwargs):         self.vis = visdom.Visdom(env=env, **kwargs)                  # 画的第几个数,相当于横坐标         # 保存(’loss',23) 即loss的第23个点         self.index = {}          self.log_text = ''     def reinit(self, env='default', **kwargs):         """         修改visdom的配置         """         self.vis = visdom.Visdom(env=env, **kwargs)         return self     def plot_many(self, d):         """         一次plot多个         @params d: dict (name, value) i.e. ('loss', 0.11)         """         for k, v in d.items():             self.plot(k, v)     def img_many(self, d):         for k, v in d.items():             self.img(k, v)     def plot(self, name, y, **kwargs):         """         self.plot('loss', 1.00)         """         x = self.index.get(name, 0)         self.vis.line(Y=np.array([y]), X=np.array([x]),                       win=name,                       opts=dict(title=name),                       update=None if x == 0 else 'append',                       **kwargs                       )         self.index[name] = x + 1     def img(self, name, img_, **kwargs):         """         self.img('input_img', t.Tensor(64, 64))         self.img('input_imgs', t.Tensor(3, 64, 64))         self.img('input_imgs', t.Tensor(100, 1, 64, 64))         self.img('input_imgs', t.Tensor(100, 3, 64, 64), nrows=10)         !!! don't ~~self.img('input_imgs', t.Tensor(100, 64, 64), nrows=10)~~ !!!         """         self.vis.images(img_.cpu().numpy(),                        win=name,                        opts=dict(title=name),                        **kwargs                        )     def log(self, info, win='log_text'):         """         self.log({'loss':1, 'lr':0.0001})         """         self.log_text += ('[{time}] {info} <br>'.format(                             time=time.strftime('%m%d_%H%M%S'),\                             info=info))          self.vis.text(self.log_text, win)        def __getattr__(self, name):         """         自定义的plot,image,log,plot_many等除外         self.function 等价于self.vis.function         """         return getattr(self.vis, name) 复制代码

6.1.6 配置文件

在模型定义、数据处理和训练等过程都有很多变量,这些变量应提供默认值,并统一放置在配置文件中,这样在后期调试、修改代码或迁移程序时会比较方便,在这里我们将所有可配置项放在config.py中。

class DefaultConfig(object):     env = 'default' # visdom 环境     model = 'AlexNet' # 使用的模型,名字必须与models/__init__.py中的名字一致          train_data_root = './data/train/' # 训练集存放路径     test_data_root = './data/test1' # 测试集存放路径     load_model_path = 'checkpoints/model.pth' # 加载预训练的模型的路径,为None代表不加载     batch_size = 128 # batch size     use_gpu = True # use GPU or not     num_workers = 4 # how many workers for loading data     print_freq = 20 # print info every N batch     debug_file = '/tmp/debug' # if os.path.exists(debug_file): enter ipdb     result_file = 'result.csv'            max_epoch = 10     lr = 0.1 # initial learning rate     lr_decay = 0.95 # when val_loss increase, lr = lr*lr_decay     weight_decay = 1e-4 # 损失函数 复制代码

可配置的参数主要包括:

  • 数据集参数(文件路径、batch_size等)

  • 训练参数(学习率、训练epoch等)

  • 模型参数

这样我们在程序中就可以这样使用:

import models from config import DefaultConfig opt = DefaultConfig() lr = opt.lr model = getattr(models, opt.model) dataset = DogCat(opt.train_data_root) 复制代码

这些都只是默认参数,在这里还提供了更新函数,根据字典更新配置参数。

def parse(self, kwargs):         """         根据字典kwargs 更新 config参数         """         # 更新配置参数         for k, v in kwargs.items():             if not hasattr(self, k):                 # 警告还是报错,取决于你个人的喜好                 warnings.warn("Warning: opt has not attribut %s" %k)             setattr(self, k, v)                      # 打印配置信息            print('user config:')         for k, v in self.__class__.__dict__.items():             if not k.startswith('__'):                 print(k, getattr(self, k)) 复制代码

这样我们在实际使用时,并不需要每次都修改config.py,只需要通过命令行传入所需参数,覆盖默认配置即可。

例如:

opt = DefaultConfig() new_config = {'lr':0.1,'use_gpu':False} opt.parse(new_config) opt.lr == 0.1 复制代码

6.1.7 main.py

在讲解主程序main.py之前,我们先来看看2017年3月谷歌开源的一个命令行工具fire3 ,通过pip install fire即可安装。下面来看看fire的基础用法,假设example.py文件内容如下:

import fire def add(x, y):   return x + y    def mul(**kwargs):     a = kwargs['a']     b = kwargs['b']     return a * b if __name__ == '__main__':   fire.Fire() 复制代码

那么我们可以使用:

python example.py add 1 2 # 执行add(1, 2) python example.py mul --a=1 --b=2 # 执行mul(a=1, b=2), kwargs={'a':1, 'b':2} python example.py add --x=1 --y==2 # 执行add(x=1, y=2) 复制代码

可见,只要在程序中运行fire.Fire(),即可使用命令行参数python file <function> [args,] {--kwargs,}。fire还支持更多的高级功能,具体请参考官方指南4

在主程序main.py中,主要包含四个函数,其中三个需要命令行执行,main.py的代码组织结构如下:

def train(**kwargs):     """     训练     """     pass      def val(model, dataloader):     """     计算模型在验证集上的准确率等信息,用以辅助训练     """     pass def test(**kwargs):     """     测试(inference)     """     pass def help():     """     打印帮助的信息      """     print('help') if __name__=='__main__':     import fire     fire.Fire() 复制代码

根据fire的使用方法,可通过python main.py <function> --args=xx的方式来执行训练或者测试。

训练

训练的主要步骤如下:

  • 定义网络

  • 定义数据

  • 定义损失函数和优化器

  • 计算重要指标

  • 开始训练

    • 训练网络

    • 可视化各种指标

    • 计算在验证集上的指标

训练函数的代码如下:

def train(**kwargs):          # 根据命令行参数更新配置     opt.parse(kwargs)     vis = Visualizer(opt.env)          # step1: 模型     model = getattr(models, opt.model)()     if opt.load_model_path:         model.load(opt.load_model_path)     if opt.use_gpu: model.cuda()     # step2: 数据     train_data = DogCat(opt.train_data_root,train=True)     val_data = DogCat(opt.train_data_root,train=False)     train_dataloader = DataLoader(train_data,opt.batch_size,                         shuffle=True,                         num_workers=opt.num_workers)     val_dataloader = DataLoader(val_data,opt.batch_size,                         shuffle=False,                         num_workers=opt.num_workers)          # step3: 目标函数和优化器     criterion = t.nn.CrossEntropyLoss()     lr = opt.lr     optimizer = t.optim.Adam(model.parameters(),                             lr = lr,                             weight_decay = opt.weight_decay)              # step4: 统计指标:平滑处理之后的损失,还有混淆矩阵     loss_meter = meter.AverageValueMeter()     confusion_matrix = meter.ConfusionMeter(2)     previous_loss = 1e100     # 训练     for epoch in range(opt.max_epoch):                  loss_meter.reset()         confusion_matrix.reset()         for ii,(data,label) in enumerate(train_dataloader):             # 训练模型参数              input = Variable(data)             target = Variable(label)             if opt.use_gpu:                 input = input.cuda()                 target = target.cuda()             optimizer.zero_grad()             score = model(input)             loss = criterion(score,target)             loss.backward()             optimizer.step()                          # 更新统计指标以及可视化             loss_meter.add(loss.data[0])             confusion_matrix.add(score.data, target.data)             if ii%opt.print_freq==opt.print_freq-1:                 vis.plot('loss', loss_meter.value()[0])                                  # 如果需要的话,进入debug模式                 if os.path.exists(opt.debug_file):                     import ipdb;                     ipdb.set_trace()         model.save()         # 计算验证集上的指标及可视化         val_cm,val_accuracy = val(model,val_dataloader)         vis.plot('val_accuracy',val_accuracy)         vis.log("epoch:{epoch},lr:{lr},loss:{loss},train_cm:{train_cm},val_cm:{val_cm}"         .format(                     epoch = epoch,                     loss = loss_meter.value()[0],                     val_cm = str(val_cm.value()),                     train_cm=str(confusion_matrix.value()),                     lr=lr))                  # 如果损失不再下降,则降低学习率         if loss_meter.value()[0] > previous_loss:                       lr = lr * opt.lr_decay             for param_group in optimizer.param_groups:                 param_group['lr'] = lr                          previous_loss = loss_meter.value()[0] 复制代码

这里用到了PyTorchNet5里面的一个工具: meter。meter提供了一些轻量级的工具,用于帮助用户快速统计训练过程中的一些指标。AverageValueMeter能够计算所有数的平均值和标准差,这里用来统计一个epoch中损失的平均值。confusionmeter用来统计分类问题中的分类情况,是一个比准确率更详细的统计指标。例如对于表格6-1,共有50张狗的图片,其中有35张被正确分类成了狗,还有15张被误判成猫;共有100张猫的图片,其中有91张被正确判为了猫,剩下9张被误判成狗。相比于准确率等统计信息,混淆矩阵更能体现分类的结果,尤其是在样本比例不均衡的情况下。

表6-1 混淆矩阵

样本判为狗判为猫
实际是狗3515
实际是猫991

PyTorchNet从TorchNet6迁移而来,提供了很多有用的工具,但其目前开发和文档都还不是很完善,本书不做过多的讲解。

验证

验证相对来说比较简单,但要注意需将模型置于验证模式(model.eval()),验证完成后还需要将其置回为训练模式(model.train()),这两句代码会影响BatchNormDropout等层的运行模式。验证模型准确率的代码如下。

def val(model,dataloader):     """     计算模型在验证集上的准确率等信息     """     # 把模型设为验证模式     model.eval()          confusion_matrix = meter.ConfusionMeter(2)     for ii, data in enumerate(dataloader):         input, label = data         val_input = Variable(input, volatile=True)         val_label = Variable(label.long(), volatile=True)         if opt.use_gpu:             val_input = val_input.cuda()             val_label = val_label.cuda()         score = model(val_input)         confusion_matrix.add(score.data.squeeze(), label.long())     # 把模型恢复为训练模式     model.train()          cm_value = confusion_matrix.value()     accuracy = 100. * (cm_value[0][0] + cm_value[1][1]) /\               (cm_value.sum())     return confusion_matrix, accuracy 复制代码

测试

测试时,需要计算每个样本属于狗的概率,并将结果保存成csv文件。测试的代码与验证比较相似,但需要自己加载模型和数据。

def test(**kwargs):     opt.parse(kwargs)          # 模型     model = getattr(models, opt.model)().eval()     if opt.load_model_path:         model.load(opt.load_model_path)     if opt.use_gpu: model.cuda()     # 数据     train_data = DogCat(opt.test_data_root,test=True)     test_dataloader = DataLoader(train_data,\                          batch_size=opt.batch_size,\                          shuffle=False,\                          num_workers=opt.num_workers)          results = []     for ii,(data,path) in enumerate(test_dataloader):         input = t.autograd.Variable(data,volatile = True)         if opt.use_gpu: input = input.cuda()         score = model(input)         probability = t.nn.functional.softmax\            (score)[:,1].data.tolist()               batch_results = [(path_,probability_) \            for path_,probability_ in zip(path,probability) ]         results += batch_results     write_csv(results,opt.result_file)     return results 复制代码

帮助函数

为了方便他人使用, 程序中还应当提供一个帮助函数,用于说明函数是如何使用。程序的命令行接口中有众多参数,如果手动用字符串表示不仅复杂,而且后期修改config文件时,还需要修改对应的帮助信息,十分不便。这里使用了Python标准库中的inspect方法,可以自动获取config的源代码。help的代码如下:

def help():     """     打印帮助的信息: python file.py help     """          print("""     usage : python {0} <function> [--args=value,]     <function> := train | test | help     example:              python {0} train --env='env0701' --lr=0.01             python {0} test --dataset='path/to/dataset/root/'             python {0} help     avaiable args:""".format(__file__))     from inspect import getsource     source = (getsource(opt.__class__))     print(source) 复制代码

当用户执行python main.py help的时候,会打印如下帮助信息:

    usage : python main.py <function> [--args=value,]     <function> := train | test | help     example:              python main.py train --env='env0701' --lr=0.01             python main.py test --dataset='path/to/dataset/'             python main.py help     avaiable args: class DefaultConfig(object):     env = 'default' # visdom 环境     model = 'AlexNet' # 使用的模型          train_data_root = './data/train/' # 训练集存放路径     test_data_root = './data/test1' # 测试集存放路径     load_model_path = 'checkpoints/model.pth' # 加载预训练的模型     batch_size = 128 # batch size     use_gpu = True # user GPU or not     num_workers = 4 # how many workers for loading data     print_freq = 20 # print info every N batch     debug_file = '/tmp/debug'      result_file = 'result.csv' # 结果文件            max_epoch = 10     lr = 0.1 # initial learning rate     lr_decay = 0.95 # when val_loss increase, lr = lr*lr_decay     weight_decay = 1e-4 # 损失函数 复制代码

6.1.8 使用

正如help函数的打印信息所述,可以通过命令行参数指定变量名.下面是三个使用例子,fire会将包含-的命令行参数自动转层下划线_,也会将非数值的值转成字符串。所以--train-data-root=data/train--train_data_root='data/train'是等价的。

# 训练模型 python main.py train          --train-data-root=data/train/          --lr=0.005          --batch-size=32          --model='ResNet34'           --max-epoch = 20 # 测试模型 python main.py test        --test-data-root=data/test1         --load-model-path='checkpoints/resnet34_00:23:05.pth'         --batch-size=128         --model='ResNet34'         --num-workers=12 # 打印帮助信息 python main.py help 复制代码

6.1.9 争议

以上的程序设计规范带有作者强烈的个人喜好,并不想作为一个标准,而是作为一个提议和一种参考。上述设计在很多地方还有待商榷,例如对于训练过程是否应该封装成一个trainer对象,或者直接封装到BaiscModuletrain方法之中。对命令行参数的处理也有不少值得讨论之处。因此不要将本文中的观点作为一个必须遵守的规范,而应该看作一个参考。

本章中的设计可能会引起不少争议,其中比较值得商榷的部分主要有以下两个方面:

  • 命令行参数的设置。目前大多数程序都是使用Python标准库中的argparse来处理命令行参数,也有些使用比较轻量级的click。这种处理相对来说对命令行的支持更完备,但根据作者的经验来看,这种做法不够直观,并且代码量相对来说也较多。比如argparse,每次增加一个命令行参数,都必须写如下代码:

parser.add_argument('-save-interval', type=int, default=500, help='how many steps to wait before saving [default:500]') 复制代码

在读者眼中,这种实现方式远不如一个专门的config.py来的直观和易用。尤其是对于使用Jupyter notebook或IPython等交互式调试的用户来说,argparse较难使用。

  • 模型训练。有不少人喜欢将模型的训练过程集成于模型的定义之中,代码结构如下所示:

  class MyModel(nn.Module):           def __init__(self,opt):           self.dataloader = Dataloader(opt)           self.optimizer  = optim.Adam(self.parameters(),lr=0.001)           self.lr = opt.lr           self.model = make_model()              def forward(self,input):           pass              def train_(self):           # 训练模型           for epoch in range(opt.max_epoch)            for ii,data in enumerate(self.dataloader):                train_epoch()                           model.save()           def train_epoch(self):           pass 复制代码

抑或是专门设计一个Trainer对象,形如:

    """   code simplified from:   https://github.com/pytorch/pytorch/blob/master/torch/utils/trainer/trainer.py   """   import heapq   from torch.autograd import Variable   class Trainer(object):       def __init__(self, model=None, criterion=None, optimizer=None, dataset=None):           self.model = model           self.criterion = criterion           self.optimizer = optimizer           self.dataset = dataset           self.iterations = 0       def run(self, epochs=1):           for i in range(1, epochs + 1):               self.train()       def train(self):           for i, data in enumerate(self.dataset, self.iterations + 1):               batch_input, batch_target = data               self.call_plugins('batch', i, batch_input, batch_target)               input_var = Variable(batch_input)               target_var = Variable(batch_target)                    plugin_data = [None, None]                    def closure():                   batch_output = self.model(input_var)                   loss = self.criterion(batch_output, target_var)                   loss.backward()                   if plugin_data[0] is None:                       plugin_data[0] = batch_output.data                       plugin_data[1] = loss.data                   return loss                    self.optimizer.zero_grad()               self.optimizer.step(closure)                self.iterations += i 复制代码

还有一些人喜欢模仿keras和scikit-learn的设计,设计一个fit接口。对读者来说,这些处理方式很难说哪个更好或更差,找到最适合自己的方法才是最好的。

BasicModule 的封装,可多可少。训练过程中的很多操作都可以移到BasicModule之中,比如get_optimizer方法用来获取优化器,比如train_step用来执行单歩训练。对于不同的模型,如果对应的优化器定义不一样,或者是训练方法不一样,可以复写这些函数自定义相应的方法,取决于自己的喜好和项目的实际需求。


作者:xiesuper
链接:https://juejin.cn/post/7030115280793632781


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