Pytorch训练一个模型的步骤总结

大概停在这部分很久了,总结并提醒自己一下!
目前遇到的步骤大概如下:
1.指定设备
[2.设置随机种子]
3.创建数据集(数据导入,预处理和打包)
4.创建模型
5.创建优化器
[6.学习率调整策略]
7.开始循环训练
8.预测脚本

1.指定设备

device = torch.device("cuda" if torch.cuda.isavailable() else "gpu")

这里设计两个函数,torch.devicetorch.cuda.isavailable。分别是指定设备和判断是否存在gpu。

2.设置随机种子

效果大概是可以让不同次运行程序的训练可以复现,网上的代码很多。

3.创建数据集

数据集的准备分为三部分,分别是:
1.导入数据
2.数据预处理
3.打包

1 制作数据集

形式各不相同,如coco数据集和pasical voc数据集,因此,这部分需要自定义。目前我遇到的有两种办法
1.重载torch.untils.data.DataSet类,这也是最常用的。
2.利用torchvision.datasets.ImageFolder,这个对数据集的格式有固定的要求。

2 数据预处理

有很多办法对数据进行预处理。如果是自定义数据集,预处理在制作数据集中就已经完成。如果是利用ImageFolder,需要传入对应的参数
!!!预处理的函数必须是RGB形式,如果是opencv读取的图像需要进行通道的调整!!!

3 打包

这里用的就是torch.utils.data.DataLoader进行打包。

4.创建模型

这里就有很多了,图像分类模型,目标检测模型,图像分割模型等…所有的模型都涉及到了四个问题,搭建模型,模型权重,输入,输出。

5.创建优化器

优化器有很多种类,都包含在torch.optim中。共同点是必须使用上面模型model的参数。因此,定义一个优化器就有如下步骤:
1.寻找需要更新的参数(有可能需要冻结不需要的参数的步骤)
2.创建优化器,不同的优化器有不同的参数,详细见详解。
常用优化器可见一个大佬总结的https://zhuanlan.zhihu.com/p/527908842

[6.学习率调整策略]

具体总结吧!

[7.精度化训练]

混合精度化训练的目的是加快训练时间、减少网络训练时候所占用的内存,并且保存训练出来的模型精度持平。

8.定义损失函数

这部分由几个问题,定义,输入和输出

1.定义

定义分为两种
一种是pytorch已经实现好的定义时模型的参数不可缺少,其余的按照损失函数原理有不同的变化,到单个损失函数的时候进行详细的总结。
另一种是自定义损失计算,这种对输入的要求比较低,也就意味着对自定义数据集标签的返回格式要求比较低。

2.输入

这部分因为损失函数不同,也会有不同。可以确定的是这里决定了你的数据集真实标签的返回格式。

输出

一般是一个数,反应了模型参数的好坏。
损失函数有很多类型,遇到一个总结一个!

9.训练脚本

以一个例子,总结步骤

epochs = 100
best_acc = 0.0
for epoch in range(epochs):
    # train:开启dropout
    net.train()
    running_loss = 0.0
    train_bar = tqdm(train_loader, file=sys.stdout)
    # 分部执行,每一步一个batch
    for step, data in enumerate(train_bar):
        # 获取图像和标签
        image, label = data
        # 清楚优化器过往梯度
        optimizer.zero_grad()
        # 执行模型,返回结果
        outputs = net(image.to(device))
        # 计算损失
        loss = loss_function(outputs, label.to(device))
        # 反向传播
        loss.backward()
        # 更新参数
        optimizer.step()

        running_loss += loss.item()
        train_bar.desc = "train epoch[{}/{}] loss:{:.3f}".format(epoch + 1, epochs, loss)
    # eval: 关闭dropout
    net.eval()
    acc = 0.0
    val_num = len(validate_dataset)
    # 关闭梯度的计算
    with torch.no_grad():
        val_bar = tqdm(validate_loader, file=sys.stdout)
        for step, data in enumerate(validate_loader):
            image, label = data
            outputs = net(image.to(device))
            # 获取概率中最高的结果作为预测
            predict_y = torch.max(outputs, dim=1)[1]
            # 计算评价指标,用来判断参数是否为历史最好的,如果是保存
            acc += torch.eq(predict_y, label.to(device)).sum().item()
            val_accurate = acc / val_num
            print('[epoch %d] train_loss: %.3f  val_accuracy: %.3f' %
                  (epoch + 1, running_loss, val_accurate))

            if val_accurate > best_acc:
                best_acc = val_accurate
                torch.save(net.state_dict(), "./Alex.pth")

            if best_acc >= 0.9:
                break
                print(f"Finished train, total time is {end_time-start_time}")

代码是学着大佬写的,https://blog.csdn.net/qq_37541097?type=blog

学习有限,可能出现错误,如果遇到与现在总结有出入的一定要再来修改!!!

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