适配样例(多模型、损失函数和优化器场景)
多模型、损失函数和优化器场景是指在神经网络中同时存在多个模型、多个损失函数和优化器的场景。以下示例以一个简单的自定义模型为例,适配NPU需要注意和修改的内容已加粗标注。
导入AMP模块
导入AMP模块,定义两个简单的神经网络。
import argparse
import torch
import torch_npu
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torch.utils.data import DataLoader
from torchvision import datasets, transforms
from torch_npu.npu import amp
# 定义一个简单的神经网络
class ToyModel1(nn.Module):
def __init__(self):
super(ToyModel1, self).__init__()
self.layer1 = nn.Linear(10, 10)
self.relu = nn.ReLU()
self.layer2 = nn.Linear(10, 5)
def forward(self, x):
return self.layer2(self.relu(self.layer1(x)))
# 定义第二个相似的神经网络,增加一层Linear层。
class ToyModel2(nn.Module):
def __init__(self):
super(ToyModel2, self).__init__()
self.layer1 = nn.Linear(10, 10)
self.relu1 = nn.ReLU()
self.layer2 = nn.Linear(10, 10)
self.relu2 = nn.ReLU()
self.layer3 = nn.Linear(10, 5)
def forward(self, x):
return self.layer3(self.relu2(self.layer2(self.relu1(self.layer1(x)))))
定义损失缩放参数
在模型、优化器定义之后,定义AMP功能中的GradScaler。
args = parse_args()
transform = transforms.Compose([
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize((0.5,), (0.5,))
])
train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform = transform) # 数据集获取
train_dataloader = DataLoader(train_dataset, batch_size=args.batch_size, shuffle=True) # 定义DataLoader
device = torch.device("npu")
model1 = ToyModel1().to(device) # 把模型放到指定NPU上
model2 = ToyModel2().to(device) # 把模型放到指定NPU上
criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 定义损失函数
optimizer1 = optim.Adam(model1.parameters(), lr=args.learning_rate) # 定义优化器
optimizer2 = optim.Adam(model2.parameters(), lr=args.learning_rate) # 定义优化器
scaler = amp.GradScaler() # 在模型、优化器定义之后,定义GradScaler
适配AMP并训练
在训练代码中添加AMP功能相关的代码开启AMP,对多个损失函数和优化器进行计算。
for epoch in range(args.epochs):
model1.train()
model2.train()
for inputs, labels in train_dataloader:
inputs, labels = data_process(inputs, labels)
inputs, labels = inputs.to(device), labels.to(device)
with amp.autocast(): # 设置amp
outputs1 = model1(inputs) # 前向计算
outputs2 = model2(inputs) # 前向计算
loss1 = criterion(outputs1, labels).to(device) # 损失函数计算
loss2 = criterion(outputs2, labels).to(device) # 损失函数计算
optimizer1.zero_grad()
optimizer2.zero_grad()
# 进行反向传播前后的loss缩放、参数更新
scaler.scale(loss1).backward(retain_graph=True) # loss缩放并反向传播
scaler.scale(loss2).backward()
scaler.step(optimizer1) # 更新参数(自动unscaling)
scaler.step(optimizer2) # 更新参数(自动unscaling)
scaler.update() # 基于动态Loss Scale更新loss_scaling系数
父主题: (可选)混合精度适配