生成一个 pytorch ddp 训练和验证 resnet18 的例子,并且代码中 ddp 使用 mpirun 的方式启动

时间: 2023-05-25 20:06:10 浏览: 610
以下是 Pytorch DDP 训练和验证 ResNet18 的例子,使用 mpirun 启动 DDP: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.distributed as dist import torchvision.datasets as datasets import torchvision.transforms as transforms from torch.nn.parallel import DistributedDataParallel as DDP import argparse def train(rank, world_size): # 初始化进程间通信 dist.init_process_group( backend='mpi', init_method='env://' ) # 声明 ResNet18 模型和损失函数 model = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), nn.AdaptiveAvgPool2d((1, 1)), nn.Flatten(), nn.Linear(512, 1000), nn.ReLU(inplace=True), nn.Linear(1000, 10) ) criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 将模型和损失分配到指定的 GPU 上 torch.cuda.set_device(rank) model.cuda(rank) criterion.cuda(rank) # 将模型转化为 DDP 模型 model = DDP(model, device_ids=[rank]) # 加载训练数据集 train_dataset = datasets.CIFAR10( root='./data', train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True ) train_sampler = torch.utils.data.distributed.DistributedSampler( train_dataset, num_replicas=world_size, rank=rank ) train_loader = torch.utils.data.DataLoader( dataset=train_dataset, batch_size=256, shuffle=False, num_workers=0, pin_memory=True, sampler=train_sampler ) # 加载测试数据集 test_dataset = datasets.CIFAR10( root='./data', train=False, transform=transforms.ToTensor(), download=True ) test_sampler = torch.utils.data.distributed.DistributedSampler( test_dataset, num_replicas=world_size, rank=rank ) test_loader = torch.utils.data.DataLoader( dataset=test_dataset, batch_size=256, shuffle=False, num_workers=0, pin_memory=True, sampler=test_sampler ) # 设置优化器和学习率调度器 optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=0.1) scheduler = torch.optim.lr_scheduler.MultiStepLR(optimizer, [50, 100, 150], gamma=0.1) # 训练和验证 for epoch in range(200): # 训练 train_sampler.set_epoch(epoch) for i, (images, labels) in enumerate(train_loader): # 使用 GPU 计算损失 images = images.cuda(rank, non_blocking=True) labels = labels.cuda(rank, non_blocking=True) outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) # 梯度下降 optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() # 验证 test_loss = 0.0 test_correct = 0.0 with torch.no_grad(): test_sampler.set_epoch(epoch) for i, (images, labels) in enumerate(test_loader): # 使用 GPU 计算损失和准确率 images = images.cuda(rank, non_blocking=True) labels = labels.cuda(rank, non_blocking=True) outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) _, preds = torch.max(outputs.data, 1) test_loss += loss.item() test_correct += preds.eq(labels.data.view_as(preds)).sum().item() # 打印训练和验证的结果 print(f"Rank {rank}, epoch {epoch}: Train Loss = {loss.item()}, Test Loss = {test_loss/len(test_loader)}, Test Accuracy = {test_correct/len(test_loader.dataset)}") # 更新学习率 scheduler.step() if __name__ == '__main__': # 解析参数 parser = argparse.ArgumentParser() parser.add_argument('--local_rank', type=int) args = parser.parse_args() # 启动进程 torch.distributed.init_process_group(backend='mpi') torch.cuda.set_device(args.local_rank) world_size = torch.distributed.get_world_size() train(args.local_rank, world_size) ``` 使用以下命令在 2 个进程上启动 DDP 训练: ``` mpirun -n 2 python train.py --local_rank $OMPI_COMM_WORLD_LOCAL_RANK ``` 请确保已经正确设置环境变量``OMP_PROC_BIND``和``OMPI_MCA_btl_vader_single_copy_mechanism=none``。
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