直接使用
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model2 = model1
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会出现当更新model2时,model1的权重也会更新,这和自己的初始目的不同。
经评论指出可以使用:
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model2 = copy.deepcopy(model1)
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来实现深拷贝,手上没有pytorch环境,具体还没测试过,谁测试过可以和我说下有没有用。
原方法:
所有要使用模型复制可以使用如下方法。
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torch.save(model, "net_params.pkl" )
model5 = Cnn( 3 , 10 )
model5 = torch.load( 'net_params.pkl' )
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这样编写不会影响原始模型的权重
补充:pytorch模型训练流程中遇到的一些坑(持续更新)
要训练一个模型,主要分成几个部分,如下。
数据预处理
入门的话肯定是拿 MNIST 手写数据集先练习。
pytorch 中有帮助我们制作数据生成器的模块,其中有 Dataset、TensorDataset、DataLoader 等类可以来创建数据入口。
之前在 tensorflow 中可以用 dataset.from_generator() 的形式,pytorch 中也类似,目前我了解到的有两种方法可以实现。
第一种就继承 pytorch 定义的 dataset,改写其中的方法即可。如下,就获得了一个 DataLoader 生成器。
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class MyDataset(Dataset):
def __init__( self , data, labels):
self .data = data
self .labels = labels
def __getitem__( self , index):
return self .data[index], self .labels[index]
def __len__( self ):
return len ( self .labels)
train_dataset = MyDataset(train_data, train_label)
train_loader = DataLoader(dataset = train_dataset,
batch_size = 1 ,
shuffle = True )
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第二种就是转换,先把我们准备好的数据转化成 pytorch 的变量(或者是 Tensor),然后传入 TensorDataset,再构造 DataLoader。
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X = torch.from_numpy(train_data). float ()
Y = torch.from_numpy(train_label). float ()
train_dataset = TensorDataset(X, Y)
train_loader = DataLoader(dataset = train_dataset,
batch_size = 1 ,
shuffle = True )
#num_workers = 2)
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模型定义
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class Net(nn.Module):
def __init__( self ):
super (Net, self ).__init__()
self .conv1 = nn.Conv2d( 1 , 6 , 3 )
self .conv2 = nn.Conv2d( 6 , 16 , 3 )
self .fc1 = nn.Linear( 400 , 120 )
self .fc2 = nn.Linear( 120 , 84 )
self .fc3 = nn.Linear( 84 , 10 )
def forward( self , x):
relu = F.relu( self .conv1(x))
x = F.max_pool2d(relu, ( 2 , 2 ))
x = F.max_pool2d(F.relu( self .conv2(x)), 2 )
x = x.view( - 1 , self .num_flat_features(x))
x = F.relu( self .fc1(x))
x = F.relu( self .fc2(x))
x = self .fc3(x)
return x
def num_flat_features( self , x):
size = x.size()[ 1 :] #除了batch_size之外的维度
num_features = 1
for s in size:
num_features * = s
return num_features
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训练模型那么肯定要先定义一个网络结构,如上定义一个前向传播网络。里面包含了卷积层、全连接层、最大池化层和 relu 非线性激活层(名字我自己取的)以及一个 view 展开,把一个多维的特征图平展成一维的。
其中nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size),第一个参数是输入的深度,第二是输出的深度,第三是卷积核的尺寸。
F.max_pool2d(input, (pool_size, pool_size)),第二个参数是池话
nn.Linear(in_features, out_features)
x.view是平展的操作,不过实际上相当于 numpy 的 reshape,需要计算转换后的尺寸。
损失函数定义
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import torch.optim as optim
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr = 0.001 , momentum = 0.9 )
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模型定义完之后,意味着给出输入,就可以得到输出的结果。那么就来比较 outputs 和 targets 之间的区别,那么就需要用到损失函数来描述。
训练网络
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for epoch in range ( 2 ): # loop over the dataset multiple times
running_loss = 0.0
for i, data in enumerate (trainloader, 0 ):
# get the inputs; data is a list of [inputs, labels]
inputs, labels = data
# zero the parameter gradients
optimizer.zero_grad()
# forward + backward + optimize
outputs = net(inputs)
loss = criterion(outputs, labels)
loss.backward()
optimizer.step()
# print statistics
running_loss + = loss.item()
if i % 2000 = = 1999 : # print every 2000 mini-batches
print ( '[%d, %5d] loss: %.3f' %
(epoch + 1 , i + 1 , running_loss / 2000 ))
running_loss = 0.0
print ( 'Finished Training' )
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以上的代码是官方教程中给出来的,我们要做的就是学习他的思路。
1.首先是 epoch 的数量为 2,每个 epoch 都会历遍一次整个训练集。在每个 epoch 内累积统计 running_loss,每 2000 个 batch 数据计算一次损失的平均值,然后 print 再重新将 running_loss 置为 0。
2.然后分 mini-batch 进行训练,在每个计算每个 mini-batch 的损失之前,都会将优化器 optimizer 中的梯度清空,防止不同 mini-batch 的梯度被累加到一起。更新分成两步:第一步计算损失函数,然后把总的损失分配到各个层中,即 loss.backward(),然后就使用优化器更新权重,即 optimizer.step()。
保存模型
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PATH = '...'
torch.save(net.state_dict(), PATH)
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爬坑总结
总的来说流程就是上面那几步,但自己做的时候就遇到了挺多问题,最主要是对于其中张量传播过程中的要求不清楚,导致出了不少错误。
首先是输入的数据,pytorch 默认图片的 batch 数据的结构是(BATCH_SIZE, CHANNELS, IMG_H, IMG_W),所以要在生成数据时做一些调整,满足这种 BCHW 的规则。
会经常出现一些某个矩阵或者张量要求的数据,例如 “RuntimeError: Expected object of scalar type Double but got scalar type Float for argument #2 ‘mat2'” 等错误信息。
可以使用 x.double(),y.float(),z.long() 等方式转换成他要求的格式。
RuntimeError: multi-target not supported。这个错误出现在损失函数那个地方,对于分类问题肯定是优先考虑交叉熵。
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criterion = nn.CrossEntropyLoss()
loss = criterion(outputs, labels. long ()) #报错的地方
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当我batch-size=1时这个地方不会报错,但是当batch-size>1时就会报错。
查了别人的代码,大家基本都是和官方教程里面写的一样,使用官方的 mnist 数据接口,代码如下。一开始我是不愿意的,因为那样子意味着可能数据格式被封装起来看不见,但是自己折腾成本比较高,所以还是试了,真香!
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train_dataset = datasets.MNIST(root = './data/' ,
train = True ,
transform = transforms.ToTensor(),
download = True )
train_loader = DataLoader(dataset = train_dataset,
batch_size = 4 ,
shuffle = True )
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打印了一下从生成器中获得数据,看一下 size,发现果然和我自己写的不同。当 batch_size=4 时,数据 data.size() 都是4*1*28*28,这个是相同的;但是 labels.size() 是不同的,我写的是 one_hot 向量所以是 4*10,但它的是 4。
直接打印 labels 看看,果然,是单个指,例如 tensor([3, 2, 6, 2]) 这样。
不过模型的 outputs 依然是 4*10,看来是 nn.CrossEntropyLoss() 这个函数自己会做计算,所以他才会报错说 multi-target not supported,因为 lables.size() 不对,原本只有一个数字,但现在是10个数字,相当于被分配了10个属性,自然就报错啦。
所以稍微修改了自己写的生成器之后,就没问题了。
不过,如果想要更*的调用数据,还是需要对对象进行一些方法的重载,使用 pytoch 定义的 DataLoader,用 enumerate,就会把所有的数据历遍一次,如果使用 iter() 得到一个可迭代对象之后 next(),并不可以像 tensorflow 那样子生成训练数据。
例如说,如果使用如上的形式,DataLoader 得到的是一个生成器,python 中的生成器对象主要有 __next__ 和 __iter__ 等魔术方法决定。
__iter__ 方法使得实例可以如下调用,可以得到一个可迭代对象,iterable,但是如果不加也没关系,因为更重要的是 __next__ 类方法。
如下自己写了 __next__ 方法之后就可以看到,原本会出现越界的现象不见了,可以循环的历遍数据,当然也可以想被注释的那部分一样,抛出 StopIteration 来终止。
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a = A()
a_iter = iter (a)
class A():
def __init__( self ):
self . list = [ 1 , 2 , 3 ]
self .index = 0
#def __getitem__(self, index):
# return self.list[i]
#def __iter__(self):
# return self
def __next__( self ):
#for i in range():
if self .index > = len ( self . list ):
#raise StopIteration
self .index = self .index % len ( self . list )
result = self . list [ self .index]
self .index + = 1
return result
b = A()
for i in range ( 20 ):
print ( next (b))
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以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持服务器之家。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。
原文链接:https://blog.csdn.net/a362682954/article/details/82693330