前言
能看到这篇文章的，都是富贵让我们相遇。
现在这光景，单GPU都困难，何况多GPU训练。。。
几个需要注意的点
- 模型生成部分需要使用tf.distribute.MirroredStrategy
- 为了将batch size的数据均等分配给各个GPU的显存，需要通过tf.data.Dataset.from_generator托管数据，从迭代器加载，同时显式关闭AutoShardPolicy。如果不做这一步，显存分配可能会出问题，不仅显存会爆，还可能过程中的validation loss计算会出问题。
- 为了避免触发tensorflow2在完成以上步骤，训练过程中metrics的计算bug，需要做到如下几点！这个地方是痛点，如果不仔细跟踪，是很难发现的！
metrics一定设置为binary_accuracy，或者sparse_categorical_accuracy
不能简单设置为acc
否则之后会报：as_list() is not defined on an unknown TensorShape的错误 - 之所以使用生成器动态产生训练数据，不仅仅是为了避免一次性加载训练数据，直接吃爆显存，还因为需要实时对训练数据做数据增强与变换，增加模型的鲁棒性。
代码部分
模型生成与编译部分
直接看tf.distribute.MirroredStrategy的用法，损失函数，优化函数的根据自己习惯来。但是metrics一定不能选择acc！
gpus = tf.config.list_physical_devices('GPU')
batchsize = 8
print('apply: Adam + weighted_bce_dice_loss_v1_7_3')
if len(gpus) > 1:
for gpu in gpus:
tf.config.experimental.set_memory_growth(device=gpu, enable=True)
batchsize *= len(gpus)
mirrored_strategy = tf.distribute.MirroredStrategy()
with mirrored_strategy.scope():
model = table_line.get_model(input_shape=(512, 512, 3),
is_resnest_unet=is_resnest_unet,
is_swin_unet=is_swin_unet,
resnest_pretrain_model=resnest_pretrain_model)
# apply custom loss
model.compile(
optimizer=Adam(
lr=0.0001),
loss=weighted_bce_dice_loss_v1_7_3,
metrics=['binary_accuracy'])
else:
model = table_line.get_model(input_shape=(512, 512, 3),
is_resnest_unet=is_resnest_unet,
is_swin_unet=is_swin_unet,
resnest_pretrain_model=resnest_pretrain_model)
model.compile(
optimizer=Adam(
lr=0.0001),
loss=weighted_bce_dice_loss_v1_7_3,
metrics=['binary_accuracy'])
print('batch size: {0}, GPUs: {1}'.format(batchsize, gpus))
数据迭代器生成部分
def makeDataset(generator_func,
data_list,
line_path,
batchsize,
draw_line,
is_raw,
need_rotate,
only_flip,
is_wide_line,
strategy=None):
# Get amount of files
ds = tf.data.Dataset.from_generator(generator_func,
args=[data_list, line_path, batchsize,
draw_line, is_raw, need_rotate,
only_flip, is_wide_line],
output_types=(tf.float64, tf.float64))
# Make a dataset from the generator. MAKE SURE TO SPECIFY THE DATA TYPE!!!
options = tf.data.Options()
options.experimental_distribute.auto_shard_policy = tf.data.experimental.AutoShardPolicy.OFF
ds = ds.with_options(options)
# Optional: Make it a distributed dataset if you're using a strategy
if strategy is not None:
ds = strategy.experimental_distribute_dataset(ds)
return ds
获取training与validation数据获取的迭代器
其中gen是生成数据的方程，其余参数, 除了最后一个strategy参数，都是生成数据方程所需的参数
training_ds = makeDataset(gen,
data_list=trainP,
line_path=line_path,
batchsize=batchsize,
draw_line=False,
is_raw=is_raw,
need_rotate=need_rotate,
only_flip=only_flip,
is_wide_line=is_wide_line,
strategy=None)
validation_ds = makeDataset(gen,
data_list=testP,
line_path=line_path,
batchsize=batchsize,
draw_line=False,
is_raw=is_raw,
need_rotate=need_rotate,
only_flip=only_flip,
is_wide_line=is_wide_line,
strategy=None)
生成数据方程的示例，学过iterate的都明白在说啥
def gen(paths,
line_path,
batchsize=2,
draw_line=True,
is_raw=False,
need_rotate=False,
only_flip: bool = True,
is_wide_line=False):
num = len(paths)
i = 0
while True:
# sizes = [512,512,512,512,640,1024] ##多尺度训练
# size = np.random.choice(sizes,1)[0]
size = 512
X = np.zeros((batchsize, size, size, 3))
Y = np.zeros((batchsize, size, size, 2))
print(i)
for j in range(batchsize):
while True:
if i >= num:
i = 0
np.random.shuffle(paths)
p = paths[i]
i += 1
try:
if is_raw:
img, lines, labelImg = get_img_label_raw(p,
line_path,
size=(size, size),
draw_line=draw_line,
is_wide_line=is_wide_line)
else:
img, lines, labelImg = get_img_label_transform(p,
line_path,
size=(size, size),
draw_line=draw_line,
need_rotate=need_rotate,
only_flip=only_flip,
is_wide_line=is_wide_line)
break
except Exception as e:
print(e)
X[j] = img
Y[j] = labelImg
yield X, Y
模型训练部分的代码
训练方法：fit
之前调用数据生成器的训练方法是fit_generator，TF2之后统一用fit方程了
steps参数的写法，重点！
注意steps_per_epoch与validation_steps的写法，batchsize必须与调用makeDataset时，传入的batchsize的值相同，否则无法计算出正确的steps
model.fit(training_ds,
callbacks=[checkpointer, earlyStopping],
steps_per_epoch=max(1, len(trainP) // batchsize),
validation_data=validation_ds,
validation_steps=max(1, len(testP) // batchsize),
epochs=300)
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