深度学习-模型转换_所需算力相关
模型转换相关
tensflow转onnx
python -m tf2onnx.convert \
--graphdef /root/autodl-tmp/warren/text-detection-ctpn/data/ctpn.pb \
--output ./model.onnx --inputs Placeholder:0 --outputs Reshape_2:0，rpn_bbox_pred/Reshape_1:0pytorch转onnx
#!/usr/bin/env python3
import torch
from simple_net import SimpleModel
# Load the pretrained model and export it as onnx
model = SimpleModel()
model.eval()
checkpoint = torch.load("weight.pth", map_location="cpu")
model.load_state_dict(checkpoint)
# Prepare input tensor
input = torch.randn(1, 1, 28, 28, requires_grad=True)#batch size-1 input cahnne-1 image size 28*28
# Export the torch model as onnx
torch.onnx.export(model,
input,
'model.onnx', # name of the exported onnx model
opset_version=11,
export_params=True,
do_constant_folding=True)模型所需算力测算
手动测算
网络代码
class SimpleModel(nn.Module):
def __init__(self):
super(SimpleModel, self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(1,10,5) #1 input channel 10 outchannel 5 kernel size
self.conv2 = nn.Conv2d(10,20,3) #same as above
self.fc1 = nn.Linear(20*10*10,500) #in / out
self.fc2 = nn.Linear(500,10) #same as above
def forward(self, x):
input_size = x.size(0)
x = self.conv1(x) #in batch*1*28*28 out batch*10*24*24(28-5+1)
x = F.relu(x) #keep shape not change out batch*10*24*24
x = F.max_pool2d(x,2,2) #in batch*10*10*24 out batch*10*12*12（24/2）
x = self.conv2(x) #in batch*10*12*12 out:batch 20*10*10(12-3+1)
x = F.relu(x)
x = x.view(input_size,-1) #flatten -1：caculate dimens autoly 20*10*10
x = self.fc1(x)# in :batch*2000 out batch*500
x = F.relu(x) #keep sahpe not change
x = self.fc2(x) #in 500 out 10
output = F.log_softmax(x,dim=1) #caculate possibility
#print("------------------------------output is ",output)
return output计算过程：
参数量
conv1层：1（ input channel） * 10 （output channels） * 5 * 5 （kernel size） + 10 （bias） = 260 个参数
conv2层：10 （input channels ）* 20 （output channels ）* 3 * 3（ kernel size） + 20 （bias）= 1820 个参数
fc1全连接层：20 * 10 * 10 (20个通道，每个通道大小为10*10) * 500 (输出大小) + 500 bias = 1000500 个参数
fc2全连接层：500 (输入大小) * 10 (输出大小) + 10 bias = 5010 个参数
总参数量为：260 + 1820 + 1000500 + 5010 = 1010120 个参数
Macs
1）conv1 层的FLOPs计算：
conv1 层是一个卷积层，输入大小为 batch * 1 * 28 * 28（假设batch大小为B，输入通道数为1，高度为28，宽度为28），输出大小为 batch * 10 * 24 * 24（输出通道数为10，高度为24，宽度为24）。在卷积操作中，每个输出位置需要进行一个 5 * 5 的卷积操作。因此，计算FLOPs的公式为：
其中，B为batch大小为1
FLOPs_conv1 = B * 10 * 24 * 24 * 5 * 5=14400
2）conv2 层的FLOPs计算：
conv2 层也是一个卷积层，输入大小为 batch * 10 * 12 * 12，输出大小为 batch * 20 * 10 * 10。在卷积操作中，每个输出位置需要进行一个 3 * 3 的卷积操作。因此，计算FLOPs的公式为：
FLOPs_conv2 = B * 20 * 10 * 10 * 3 * 3
3）fc1 全连接层的FLOPs计算：
fc1 全连接层将二维的特征图展平为一维向量，并进行全连接操作。输入大小为 batch * (20 * 10 * 10)（即展平后的大小），输出大小为 batch * 500。在全连接操作中，每个输出位置需要进行一个乘法和一个加法操作。因此，计算FLOPs的公式为：
FLOPs_fc1 = B * (20 * 10 * 10) * 500 * 2
4)fc2 全连接层的FLOPs计算：
fc2 全连接层将输出大小从 500 减少到 10。输入大小为 batch * 500，输出大小为 batch * 10。在全连接操作中，每个输出位置需要进行一个乘法和一个加法操作。因此，计算FLOPs的公式为：
FLOPs_fc2 = B * 500 * 10 * 2
5)现在我们将这四层的FLOPs相加得到总体的FLOPs：
总体FLOPs = FLOPs_conv1 + FLOPs_conv2 + FLOPs_fc1 + FLOPs_fc2
总体FLOPs = B * 10 * 24 * 24 * 5 * 5 + B * 20 * 10 * 10 * 3 * 3 + B * (20 * 10 * 10) * 500 * 2 + B * 500 * 10 * 2
由于模型的参数量不依赖于batch大小B，所以FLOPs也不依赖于batch大小B。因此，我们可以直接将batch大小B忽略，得到最终的总体FLOPs：
总体FLOPs = 10 * 24 * 24 * 5 * 5 + 20 * 10 * 10 * 3 * 3 + (20 * 10 * 10) * 500 * 2 + 500 * 10 * 2
总体FLOPs ≈ 149760 + 182000 + 1000000 + 5010 = 1342770 个 FLOPs
6)因此，这个 "SimpleModel" 模型的总体FLOPs为 1342770 个 FLOPs，也就是 1.34 MMac（1.34百万次乘加运算）。
测试代码
'''
Author: warren
Date: 2023-08-01 16:22:02
LastEditors: warren
LastEditTime: 2023-08-01 16:26:45
FilePath: /wzw/MNIST/cal_flops.py
Description:
Copyright (c) 2023 by ${git_name_email}, All Rights Reserved.
'''
#!/usr/bin/env python3
import torchvision.models as models
import torch
from simple_net import SimpleModel
from ptflops import get_model_complexity_info
DEVICE = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
with torch.cuda.device(0):
model = SimpleModel().to(DEVICE)
input_data = torch.randn(1, 1, 28, 28)
macs, params = get_model_complexity_info(model, (1, 28, 28), as_strings=True,
print_per_layer_stat=True, verbose=True)
print('{:<30} {:<8}'.format('Computational complexity: ', macs))
print('{:<30} {:<8}'.format('Number of parameters: ', params))结果
SimpleModel(
1.01 M, 100.000% Params, 1.34 MMac, 100.000% MACs,
(conv1): Conv2d(260, 0.026% Params, 149.76 KMac, 11.199% MACs, 1, 10, kernel_size=(5, 5), stride=(1, 1))
(conv2): Conv2d(1.82 k, 0.181% Params, 182.0 KMac, 13.610% MACs, 10, 20, kernel_size=(3, 3), stride=(1, 1))
(fc1): Linear(1.0 M, 99.296% Params, 1.0 MMac, 74.817% MACs, in_features=2000, out_features=500, bias=True)
(fc2): Linear(5.01 k, 0.497% Params, 5.01 KMac, 0.375% MACs, in_features=500, out_features=10, bias=True)
)
Computational complexity: 1.34 MMac
Number of parameters: 1.01 M
参数解释
Params 参数量 Mac乘加运算总数
总参数量：1.01 M（1,010,000个参数），占100.000%。
总浮点运算量（MACs）：1.34 MMac（1,340,000次乘加运算），占100.000%。
各层的详细信息：
conv1层：
参数量：0.026%（大约260个参数）
MACs：11.199%（大约149.76 KMac，即149,760次乘加运算）
conv2层：
参数量：0.181%（大约1.82 k个参数）
MACs：13.610%（大约182.0 KMac，即182,000次乘加运算）
fc1全连接层：
参数量：99.296%（大约1.0 M个参数）
MACs：74.817%（大约1.0 MMac，即1,000,000次乘加运算）
fc2全连接层：
参数量：0.497%（大约5.01 k个参数）
MACs：0.375%（大约5.01 KMac，即5,010次乘加运算）
总体计算复杂度：1.34 MMac（1,340,000次乘加运算）。
总参数量：1.01 M（1,010,000个参数）。