ffcv
ImageNet 训练
一个简洁的、单文件的 PyTorch ImageNet 训练脚本,专为易于修改而设计。运行 train_imagenet.py
可以...
- ...在 ImageNet 上获得高准确率
- ...使用与 PyTorch ImageNet 示例相同行数的代码
- ...用十分之一的时间完成。
结果
更高效地训练模型,可以并行使用 8 个 GPU,或同时训练 8 个 ResNet-18。
查看基准测试设置:https://docs.ffcv.io/benchmarks.html。
引用
如果您在研究中使用了这个设置,请引用:
@misc{leclerc2022ffcv,
author = {Guillaume Leclerc and Andrew Ilyas and Logan Engstrom and Sung Min Park and Hadi Salman and Aleksander Madry},
title = {ffcv},
year = {2022},
howpublished = {\url{https://github.com/libffcv/ffcv/}},
note = {commit xxxxxxx}
}
(请确保将上面的 xxxxxxx
替换为所使用的提交哈希值!)
配置
与上述结果相对应的配置文件是:
配置链接 | top_1 | top_5 | 训练轮数 | 时间(分钟) | 架构 | 设置 |
---|---|---|---|---|---|---|
链接 | 0.784 | 0.941 | 88 | 77.2 | ResNet-50 | 8 x A100 |
链接 | 0.780 | 0.937 | 56 | 49.4 | ResNet-50 | 8 x A100 |
链接 | 0.772 | 0.932 | 40 | 35.6 | ResNet-50 | 8 x A100 |
链接 | 0.766 | 0.927 | 32 | 28.7 | ResNet-50 | 8 x A100 |
链接 | 0.756 | 0.921 | 24 | 21.7 | ResNet-50 | 8 x A100 |
链接 | 0.738 | 0.908 | 16 | 14.9 | ResNet-50 | 8 x A100 |
链接 | 0.724 | 0.903 | 88 | 187.3 | ResNet-18 | 1 x A100 |
链接 | 0.713 | 0.899 | 56 | 119.4 | ResNet-18 | 1 x A100 |
链接 | 0.706 | 0.894 | 40 | 85.5 | ResNet-18 | 1 x A100 |
链接 | 0.700 | 0.889 | 32 | 68.9 | ResNet-18 | 1 x A100 |
链接 | 0.688 | 0.881 | 24 | 51.6 | ResNet-18 | 1 x A100 |
链接 | 0.669 | 0.868 | 16 | 35.0 | ResNet-18 | 1 x A100 |
训练模型
首先使用pip安装此目录中的requirements文件:
pip install -r requirements.txt
然后,生成一个ImageNet数据集;使用以下命令创建上述结果中使用的数据集(IMAGENET_DIR
应指向PyTorch风格的ImageNet数据集):
# 脚本所需的环境变量:
export IMAGENET_DIR=/path/to/pytorch/format/imagenet/directory/
export WRITE_DIR=/your/path/here/
# 从Git仓库的根目录开始:
cd examples;
# 使用以下参数序列化图像:
# - 最大边长为500像素
# - 50% JPEG编码
# - JPEG质量为90
./write_imagenet.sh 500 0.50 90
然后,从[配置表](#configurations)中选择一个配置。获得配置文件路径后,按以下方式进行训练:
```bash
# 8 GPU训练(ResNet-18训练仅使用1个)
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3,4,5,6,7
# 根据`world_size`配置参数设置可见的GPU
# 根据你的机器修改`data.in_memory`和`data.num_workers`
python train_imagenet.py --config-file rn50_configs/<你的配置文件>.yaml \
--data.train_dataset=/训练数据集路径/dataset.ffcv \
--data.val_dataset=/验证数据集路径/dataset.ffcv \
--data.num_workers=12 --data.in_memory=1 \
--logging.folder=/你的路径/here
通过更改传递的YAML文件或使用fastargs指定参数(如上面传递数据集路径的方式)来调整配置。
训练细节
系统设置。我们在p4.24xlarge ec2实例(8个A100)上进行训练。
数据集设置。通常,更大的边长会提高准确性但降低吞吐量:
- ResNet-50训练:50% JPEG,500像素边长
- ResNet-18训练:10% JPEG,400像素边长
算法细节。我们使用标准的ImageNet训练流程(类似PyTorch ImageNet示例),只有以下几点不同/亮点:
- 对所有非批量归一化参数使用带动量和权重衰减的SGD优化器
- 测试时对左/右翻转进行增强
- 从160像素到192像素的渐进式调整大小:在训练75%的时间(按轮次计算)使用160像素,然后直到训练结束使用192像素
- 根据"修复训练-测试分辨率差异"调整验证集大小:测试时使用224像素
- 标签平滑
- 循环学习率调度
请参考代码和配置文件以获得更精确的规范。 为获得配置,我们首先在30轮次的训练计划上对超参数进行网格搜索。固定这些参数后,我们只改变轮次数(根据预算训练的动机,将学习率调度扩展到轮次数上),并在上面绘制了结果。
常见问题
为什么第一轮训练很慢?
如果数据集还没有被缓存到内存中,第一轮训练可能会很慢。
如果我的数据集无法全部加载到内存中怎么办?
请参考这里的指南。
其他问题
对于非bug相关的问题,请在GitHub讨论中提出;如果你发现了bug,请在GitHub issues上报告。