step(self, epoch=None)是什么意思

时间: 2023-07-15 13:12:03 浏览: 41
`step(self, epoch=None)`是一个函数,通常用于训练神经网络模型。在训练神经网络模型时,我们需要在每个epoch(一次完整的训练数据迭代)之后更新模型的参数。`step()`函数就是用来执行这个更新操作的。 该函数通常会根据当前的训练进度和模型状态来执行不同的操作。例如,可能会计算损失函数和梯度,然后使用优化器来更新模型的参数。有时候,这个函数还会执行一些额外的操作,比如记录训练过程中的指标、保存模型等。 `epoch=None`是一个可选的参数,用于指定当前所处的epoch。有些时候,我们需要在`step()`函数中根据当前的epoch执行不同的操作,这时候就可以使用这个参数来传递当前的epoch值。如果没有传递这个参数,那么默认为`None`。
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def step(self, epoch=None, metrics=None): if type(self.after_scheduler) != ReduceLROnPlateau: if self.finished and self.after_scheduler: if epoch is None: self.after_scheduler.step(None) else: self.after_scheduler.step(epoch - self.total_epoch) else: return super(GradualWarmupScheduler, self).step(epoch) else: self.step_ReduceLROnPlateau(metrics, epoch)

这段代码是 GradualWarmupScheduler 的 step 函数的实现,其中包含了一个判断语句。首先,它会检查 after_scheduler 是否为 ReduceLROnPlateau 类型。如果不是,它会根据当前的训练 epoch 和总的训练 epoch 数量来判断是否需要调用 after_scheduler.step() 函数来进一步调整学习率。如果已经训练完成,它也会调用 after_scheduler.step() 函数来进行学习率的调整。否则,它会调用 super() 函数来调用父类的 step 函数来进行学习率的调整。如果 after_scheduler 是 ReduceLROnPlateau 类型,那么它会调用 step_ReduceLROnPlateau 函数来进行学习率的调整。

def step_ReduceLROnPlateau(self, metrics, epoch=None): if epoch is None: epoch = self.last_epoch + 1 self.last_epoch = epoch if epoch != 0 else 1 # ReduceLROnPlateau is called at the end of epoch, whereas others are called at beginning if self.last_epoch <= self.total_epoch: warmup_lr = [base_lr * ((self.multiplier - 1.) * self.last_epoch / self.total_epoch + 1.) for base_lr in self.base_lrs] for param_group, lr in zip(self.optimizer.param_groups, warmup_lr): param_group['lr'] = lr else: if epoch is None: self.after_scheduler.step(metrics, None) else: self.after_scheduler.step(metrics, epoch - self.total_epoch)

这段代码看起来像是一个学习率调度器的实现,其中包含了一个 ReduceLROnPlateau 的函数。可以看出,这个函数的作用是在训练过程中动态地调整学习率,以提高模型的性能和稳定性。具体来说,这个函数会根据当前的 epoch 和总的训练 epoch 数量计算出一个 warmup_lr,然后将这个学习率设置为 optimizer 中各个参数组的学习率。当 epoch 大于总的训练 epoch 数量时,这个函数会调用一个 after_scheduler.step() 函数来进一步调整学习率。

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代码解释并给每行代码添加注释:class CosineAnnealingWarmbootingLR: def __init__(self, optimizer, epochs=0, eta_min=0.05, steps=[], step_scale=0.8, lf=None, batchs=0, warmup_epoch=0, epoch_scale=1.0): self.warmup_iters = batchs * warmup_epoch self.optimizer = optimizer self.eta_min = eta_min self.iters = -1 self.iters_batch = -1 self.base_lr = [group['lr'] for group in optimizer.param_groups] self.step_scale = step_scale steps.sort() self.steps = [warmup_epoch] + [i for i in steps if (i < epochs and i > warmup_epoch)] + [epochs] self.gap = 0 self.last_epoch = 0 self.lf = lf self.epoch_scale = epoch_scale for group in optimizer.param_groups: group.setdefault('initial_lr', group['lr']) def step(self, external_iter = None): self.iters += 1 if external_iter is not None: self.iters = external_iter iters = self.iters + self.last_epoch scale = 1.0 for i in range(len(self.steps)-1): if (iters <= self.steps[i+1]): self.gap = self.steps[i+1] - self.steps[i] iters = iters - self.steps[i] if i != len(self.steps)-2: self.gap += self.epoch_scale break scale *= self.step_scale if self.lf is None: for group, lr in zip(self.optimizer.param_groups, self.base_lr): group['lr'] = scale * lr * ((((1 + math.cos(iters * math.pi / self.gap)) / 2) ** 1.0) * (1.0 - self.eta_min) + self.eta_min) else: for group, lr in zip(self.optimizer.param_groups, self.base_lr): group['lr'] = scale * lr * self.lf(iters, self.gap) return self.optimizer.param_groups[0]['lr'] def step_batch(self): self.iters_batch += 1 if self.iters_batch < self.warmup_iters: rate = self.iters_batch / self.warmup_iters for group, lr in zip(self.optimizer.param_groups, self.base_lr): group['lr'] = lr * rate return self.optimizer.param_groups[0]['lr'] else: return None

检查代码是否有错误或异常:class CosineAnnealingWarmbootingLR: def __init__(self, base_lr=0.00001, epochs=0, eta_min=0.05, steps=[], step_scale=0.8, lf=None, batchs=0, warmup_epoch=0, epoch_scale=1.0): # 初始化函数,接受一些参数 self.warmup_iters = batchs * warmup_epoch # 热身迭代次数 self.eta_min = eta_min # 最小学习率 self.iters = -1 # 当前迭代次数 self.iters_batch = -1 # 当前批次迭代次数 self.base_lr = base_lr # 初始学习率 self.step_scale = step_scale # 步长缩放因子 steps.sort() # 步长列表排序 self.steps = [warmup_epoch] + [i for i in steps if (i < epochs and i > warmup_epoch)] + [epochs] # 步长列表 self.gap = 0 # 步长间隔 self.last_epoch = 0 # 上一个 epoch self.lf = lf # 学习率函数 self.epoch_scale = epoch_scale # epoch 缩放因子 def step(self, external_iter=None): # 学习率调整函数 self.iters = 1 # 当前迭代次数 if external_iter is not None: self.iters = external_iter iters = self.iters - self.warmup_iters # 当前迭代次数减去热身迭代次数 last_epoch = self.last_epoch # 上一个 epoch scale = 1.0 # 缩放因子 for i in range(len(self.steps)-1): if (iters <= self.steps[i+1]): self.gap = self.steps[i+1] - self.steps[i] # 步长间隔 iters = iters - self.steps[i] # 当前迭代次数减去当前步长 last_epoch = self.steps[i] # 上一个 epoch if i != len(self.steps)-2: self.gap *= self.epoch_scale # 如果不是最后一个步长,乘以 epoch 缩放因子 break scale *= self.step_scale # 缩放因子乘以步长缩放因子 if self.lf is None: self.base_lr= scale * self.base_lr * ((((1 - math.cos(iters * math.pi / self.gap)) / 2) ** 1.0) * (1.0 - self.eta_min) + self.eta_min) # 计算学习率 else: self.base_lr = scale * self.base_lr * self.lf(iters, self.gap) # 使用学习率函数计算学习率 self.last_epoch = last_epoch # 更新上一个 epoch return self.base_lr # 返回学习率 def step_batch(self): # 批次学习率调整函数 self.iters_batch = 1 # 当前批次迭代次数 if self.iters_batch < self.warmup_iters: rate = self.iters_batch / self.warmup_iters # 计算学习率缩放因子 self.base_lr= self.base_lr * rate # 缩放学习率 return self.base_lr # 返回学习率 else: return None # 如果已经完成热身,返回 None

查代码是否有错误或异常:#这是一个名为 CosineAnnealingWarmbootingLR 的类,用于实现余弦退火学习率调整。以下是每行代码的注释: import math class CosineAnnealingWarmbootingLR: def __init__(self, base_lr=0.00001, epochs=0, eta_min=0.05, steps=[], step_scale=0.8, lf=None, batchs=0, warmup_epoch=0, epoch_scale=1.0): # 初始化函数,接受一些参数 self.warmup_iters = batchs * warmup_epoch # 热身迭代次数 self.eta_min = eta_min # 最小学习率 self.iters = -1 # 当前迭代次数 self.iters_batch = -1 # 当前批次迭代次数 self.base_lr = base_lr # 初始学习率 self.step_scale = step_scale # 步长缩放因子 steps.sort() # 步长列表排序 self.steps = [warmup_epoch] + [i for i in steps if (i < epochs and i > warmup_epoch)] + [epochs] # 步长列表 self.gap = 0 # 步长间隔 self.last_epoch = 0 # 上一个 epoch self.lf = lf # 学习率函数 self.epoch_scale = epoch_scale # epoch 缩放因子 def step(self, external_iter=None): # 学习率调整函数 self.iters = 1 # 当前迭代次数 if external_iter is not None: self.iters = external_iter iters = self.iters - self.warmup_iters # 当前迭代次数减去热身迭代次数 last_epoch = self.last_epoch # 上一个 epoch scale = 1.0 # 缩放因子 for i in range(len(self.steps)-1): if (iters <= self.steps[i+1]): self.gap = self.steps[i+1] - self.steps[i] # 步长间隔 iters = iters - self.steps[i] # 当前迭代次数减去当前步长 last_epoch = self.steps[i] # 上一个 epoch if i != len(self.steps)-2: self.gap *= self.epoch_scale # 如果不是最后一个步长,乘以 epoch 缩放因子 break scale *= self.step_scale # 缩放因子乘以步长缩放因子 if self.lf is None: self.base_lr= scale * self.base_lr * ((((1 - math.cos(iters * math.pi / self.gap)) / 2) ** 1.0) * (1.0 - self.eta_min) + self.eta_min) # 计算学习率 else: self.base_lr = scale * self.base_lr * self.lf(iters, self.gap) # 使用学习率函数计算学习率 self.last_epoch = last_epoch # 更新上一个 epoch return self.base_lr # 返回学习率 def step_batch(self): # 批次学习率调整函数 self.iters_batch = 1 # 当前批次迭代次数 if self.iters_batch < self.warmup_iters: rate = self.iters_batch / self.warmup_iters # 计算学习率缩放因子 self.base_lr= self.base_lr * rate # 缩放学习率 return self.base_lr # 返回学习率 else: return None # 如果已经完成热身,返回 None

LDAM损失函数pytorch代码如下:class LDAMLoss(nn.Module): def init(self, cls_num_list, max_m=0.5, weight=None, s=30): super(LDAMLoss, self).init() m_list = 1.0 / np.sqrt(np.sqrt(cls_num_list)) m_list = m_list * (max_m / np.max(m_list)) m_list = torch.cuda.FloatTensor(m_list) self.m_list = m_list assert s > 0 self.s = s if weight is not None: weight = torch.FloatTensor(weight).cuda() self.weight = weight self.cls_num_list = cls_num_list def forward(self, x, target): index = torch.zeros_like(x, dtype=torch.uint8) index_float = index.type(torch.cuda.FloatTensor) batch_m = torch.matmul(self.m_list[None, :], index_float.transpose(1,0)) # 0,1 batch_m = batch_m.view((16, 1)) # size=(batch_size, 1) (-1,1) x_m = x - batch_m output = torch.where(index, x_m, x) if self.weight is not None: output = output * self.weight[None, :] target = torch.flatten(target) # 将 target 转换成 1D Tensor logit = output * self.s return F.cross_entropy(logit, target, weight=self.weight) 模型部分参数如下:# 设置全局参数 model_lr = 1e-5 BATCH_SIZE = 16 EPOCHS = 50 DEVICE = torch.device('cuda:0' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') use_amp = True use_dp = True classes = 7 resume = None CLIP_GRAD = 5.0 Best_ACC = 0 #记录最高得分 use_ema=True model_ema_decay=0.9998 start_epoch=1 seed=1 seed_everything(seed) # 数据增强 mixup mixup_fn = Mixup( mixup_alpha=0.8, cutmix_alpha=1.0, cutmix_minmax=None, prob=0.1, switch_prob=0.5, mode='batch', label_smoothing=0.1, num_classes=classes) 帮我用pytorch实现模型在模型训练中使用LDAM损失函数

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