導讀

本文列舉了5個將PyTorch應用到生產(chǎn)時容易遇到的5個錯誤操作。

ML是有趣的，ML是受歡迎的，ML無處不在。大多數(shù)公司要么使用TensorFlow，要么使用PyTorch，還有些老家伙喜歡Caffe。

盡管大多數(shù)教程和在線教程使用TensofFlow，但我的大部分經(jīng)驗都是使用PyTorch。在這里，我想分享在生產(chǎn)中使用PyTorch最常見的5個錯誤?？紤]過使用CPU嗎？使用多線程？使用更多的GPU內(nèi)存？這些坑我們都踩過。

錯誤 #1 — 在推理模式下保存動態(tài)圖

如果你以前使用過TensorFlow，那么你可能知道TensorFlow和PyTorch之間的關鍵區(qū)別 —— 靜態(tài)圖和動態(tài)圖。調(diào)試TensorFlow非常困難，因為每次模型更改時都要重新構建graph。這需要時間、努力和你的希望。當然，TensorFlow現(xiàn)在更好了。

總的來說，為了使調(diào)試更容易，ML框架使用動態(tài)圖，這些圖與PyTorch中所謂的Variables有關。你使用的每個變量都鏈接到前一個變量，以構建反向傳播的關系。

下面是它在實際中的樣子：

在大多數(shù)情況下，你希望在模型訓練完成后優(yōu)化所有的計算。如果你看一下torch的接口，有很多可選項，特別是在優(yōu)化方面。eval模式、detach和no_grad的方法造成了很多混亂。讓我來解釋一下它們是如何工作的。在模型被訓練和部署之后，以下是你所關心的事情：速度、速度和CUDA內(nèi)存溢出異常。

為了加速PyTorch模型，你需要將它切換到eval模式。它通知所有層在推理模式下使用batchnorm和dropout層(簡單地說就是不使用dropout)?，F(xiàn)在，有一個detach方法可以將變量從它的計算圖中分離出來。當你從頭開始構建模型時，它很有用，但當你想重用SOTA的模型時，它就不太有用了。一個更全局性的解決方案將是在前向傳播的時候在上下文中使用torch.no_grad。這樣可以不用在在結果中存儲圖中變量的梯度，從而減少內(nèi)存消耗。它節(jié)省內(nèi)存，簡化計算，因此，你得到更多的速度和更少的內(nèi)存使用。

錯誤 #2 — 沒有使能cudnn優(yōu)化算法

你可以在nn.Module中設置很多布爾標志，有一個是你必須知道的。使用cudnn.benchmark = True來對cudnn進行優(yōu)化。通過設置cudnn.enabled = True，可以確保cudnn確實在尋找最優(yōu)算法。NVIDIA在優(yōu)化方面為你提供了很多神奇的功能，你可以從中受益。

請注意你的數(shù)據(jù)必須在GPU上，模型輸入大小不應該改變。數(shù)據(jù)的形狀的變化越多，可以做的優(yōu)化就越少。例如，要對數(shù)據(jù)進行歸一化，可以對圖像進行預處理?？傊?，可以有變化，但不要太多。

錯誤 #3 — 重用 JIT-compilation

PyTorch提供了一種簡單的方法來優(yōu)化和重用來自不同語言的模型(見Python-To-Cpp)。如果你足夠勇敢，你可能會更有創(chuàng)造力，并將你的模型嵌入到其他語言中。

JIT-compilation允許在輸入形狀不變的情況下優(yōu)化計算圖。它的意思是，如果你的數(shù)據(jù)形狀變化不大(參見錯誤#2)，JIT是一種選擇。老實說，和上面提到的no_grad和cudnn相比，它并沒有太大的區(qū)別，但可能有。這只是第一個版本，有巨大的潛力。

請注意，如果你的模型中有conditions，這在RNNs中很常見，它就沒法用了。

錯誤 #4 — 嘗試擴展使用CPU

GPU很貴，云虛擬機也一樣很貴。即使使用AWS，一個實例也將花費你大約100美元/天(最低價格是0.7美元/小時)。也許有人會想“如果我用5個CPU來代替1個GPU可以嗎？”。所有試過的人都知道這是一個死胡同。是的，你可以為CPU優(yōu)化一個模型，但是最終它還是會比GPU慢。相信我，我強烈建議忘記這個想法。

錯誤 #5 — 處理向量而不是矩陣

• cudnn - check
• no_grad - check
• GPU with correct version of CUDA - check
• JIT-compilation - check

一切都準備好了，還能做什么？

現(xiàn)在是時候使用一點數(shù)學了。如果你還記得大部分NN是如何用所謂的張量訓練的。張量在數(shù)學上是一個n維數(shù)組或多線性幾何向量。你能做的就是把輸入(如果你有足夠的時間的話)分組成張量或者矩陣，然后把它輸入到你的模型中。例如，使用圖像數(shù)組作為發(fā)送到PyTorch的矩陣。性能增益等于同時傳遞的對象數(shù)量。

這是一個顯而易見的解決方案，但是很少有人真正使用它，因為大多數(shù)時候對象都是一個一個地處理的，而且在流程上設置這樣的流可能有點困難。別擔心，你會成功的！