pytorch多gpu并行案例

时间: 2023-05-10 15:02:18 浏览: 173
在机器学习和深度学习领域中,PyTorch已成为众多数据科学家、研究人员和开发人员的首选框架。PyTorch具有交互式和动态图形特性,因此易于使用和调试。一方面,PyTorch也支持多GPU并行运算,可以加速训练过程并提升深度学习模型的效率与精度。 下面将介绍一些pytorch多GPU并行的案例: 1. 使用nn.DataParallel nn.DataParallel是pytorch提供的一种简单的方式,用于在多个GPU上进行模型训练。该方法适用于需要在单个GPU上加载并训练大型模型的情景。 这里提供一个范例:利用ResNet模型对CIFAR-10数据集进行分类。可以通过以下代码来实现多GPU并行训练。 ``` import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.optim import lr_scheduler import torchvision from torchvision import datasets, models, transforms import time import os import copy device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") if not os.path.isdir('data'): os.mkdir('data') data_transforms = { 'train': transforms.Compose([ transforms.RandomResizedCrop(224), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225]) ]), 'val': transforms.Compose([ transforms.Resize(256), transforms.CenterCrop(224), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225]) ]), } data_dir = 'data/cifar10' image_datasets = {x: datasets.CIFAR10(data_dir, train=(x == 'train'), download=True, transform=data_transforms[x]) for x in ['train', 'val']} dataloaders = {x: torch.utils.data.DataLoader(image_datasets[x], batch_size=32, shuffle=True, num_workers=4) for x in ['train', 'val']} dataset_sizes = {x: len(image_datasets[x]) for x in ['train', 'val']} class_names = image_datasets['train'].classes def train_model(model, criterion, optimizer, scheduler, num_epochs=25): since = time.time() best_model_wts = copy.deepcopy(model.state_dict()) best_acc = 0.0 for epoch in range(num_epochs): print('Epoch {}/{}'.format(epoch, num_epochs - 1)) print('-' * 10) for phase in ['train', 'val']: if phase == 'train': model.train() # Set model to training mode else: model.eval() # Set model to evaluate mode running_loss = 0.0 running_corrects = 0 for inputs, labels in dataloaders[phase]: inputs = inputs.to(device) labels = labels.to(device) optimizer.zero_grad() with torch.set_grad_enabled(phase == 'train'): outputs = model(inputs) _, preds = torch.max(outputs, 1) loss = criterion(outputs, labels) if phase == 'train': loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() * inputs.size(0) running_corrects += torch.sum(preds == labels.data) if phase == 'train': scheduler.step() epoch_loss = running_loss / dataset_sizes[phase] epoch_acc = running_corrects.double() / dataset_sizes[phase] print('{} Loss: {:.4f} Acc: {:.4f}'.format( phase, epoch_loss, epoch_acc)) if phase == 'val' and epoch_acc > best_acc: best_acc = epoch_acc best_model_wts = copy.deepcopy(model.state_dict()) print() time_elapsed = time.time() - since print('Training complete in {:.0f}m {:.0f}s'.format( time_elapsed // 60, time_elapsed % 60)) print('Best val Acc: {:4f}'.format(best_acc)) model.load_state_dict(best_model_wts) return model model_ft = models.resnet18(pretrained=True) num_ftrs = model_ft.fc.in_features model_ft.fc = nn.Linear(num_ftrs, 10) model_ft = model_ft.to(device) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer_ft = optim.SGD(model_ft.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) exp_lr_scheduler = lr_scheduler.StepLR(optimizer_ft, step_size=7, gamma=0.1) model_ft = nn.DataParallel(model_ft) model_ft = train_model(model_ft, criterion, optimizer_ft, exp_lr_scheduler, num_epochs=25) ``` 2. 使用nn.parallel.DistributedDataParallel 如果我们希望加快模型训练的速度,那么就可以考虑使用nn.parallel.DistributedDataParallel。这个工具允许我们在多个GPU上宏观地将模型分发,从而更高效地进行深度学习。 使用DistributedDataParallel进行多GPU并行的方法如下: (1)启动多个进程 首先,我们需要启动多个进程。代码如下所示: ``` python3 -m torch.distributed.launch --nproc_per_node=2 train.py --dist-url='tcp://127.0.0.1:8000' --world-size=2 ``` 这就会以两个进程启动主脚本。这两个进程实际上对应两个GPU,它们之间会进行通信。 (2)编写代码 在主脚本中,需要如下所示编写代码: ``` import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.optim import lr_scheduler import os import copy import torch.distributed as dist import torch.multiprocessing as mp from torch.nn.parallel import DistributedDataParallel as DDP def setup(rank, world_size): os.environ['MASTER_ADDR'] = 'localhost' os.environ['MASTER_PORT'] = '8000' # initialize the process group dist.init_process_group("nccl", rank=rank, world_size=world_size) def cleanup(): dist.destroy_process_group() class MyModel(nn.Module): def __init__(self): super(MyModel, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 6, 5) self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2) self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, 5) self.fc1 = nn.Linear(16 * 5 * 5, 120) self.fc2 = nn.Linear(120, 84) self.fc3 = nn.Linear(84, 10) def forward(self, x): x = self.pool(F.relu(self.conv1(x))) x = self.pool(F.relu(self.conv2(x))) x = x.view(-1, 16 * 5 * 5) x = F.relu(self.fc1(x)) x = F.relu(self.fc2(x)) x = self.fc3(x) return x def train(rank, world_size): setup(rank, world_size) model = MyModel() model = DDP(model.to(rank)) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) exp_lr_scheduler = lr_scheduler.StepLR(optimizer, step_size=7, gamma=0.1) train_loader = get_data_loader(num_replicas=world_size, rank=rank) for epoch in range(25): for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): optimizer.zero_grad() output = model(data.to(rank)) loss = criterion(output, target.to(rank)) loss.backward() optimizer.step() cleanup() if __name__ == '__main__': mp.spawn(train, args=(2, 2), nprocs=2, join=True) ``` 其中,setup()函数启动了进程组,并使所有进程可以互相通信。cleanup()函数在训练完之后关闭进程组。 ```MyModel```代表了一个简单的卷积神经网络,通过DistributedDataParallel方法进行多GPU负载均衡,可以将训练速度加快至少两倍。 总结起来,PyTorch的多GPU并行训练的方法较为灵活,可根据实际需求选择适用的方法。无论是使用nn.DataParallel还是nn.parallel.DistributedDataParallel,都能在多个GPU上加速模型训练。
阅读全文

相关推荐

zip
docx
内容概要:本文档详细介绍了一个基于Transformer和BiLSTM双向长短期记忆神经网络结合贝叶斯优化(BO)进行时间序列预测的项目。该项目主要解决传统方法在处理复杂非线性关系、多变量依赖和大规模数据时存在的局限性,提升预测精度和计算效率。项目通过MATLAB实现完整的程序、GUI设计和详细的代码说明,涵盖数据预处理、模型设计与训练、超参数调优、评估与应用等各个环节。同时探讨了项目的挑战和未来改进方向,为深度学习技术在时间序列预测中的应用提供了实用价值。 适合人群:对时间序列预测感兴趣的研究人员和技术人员,尤其是具有一定深度学习基础并且希望深入了解和实践Transformer、BiLSTM及相关优化技术的专业人士。 使用场景及目标:①为金融、能源、气象等多个领域的实际问题提供时间序列预测解决方案,包括股市预测、电力负载预估等;②提高预测模型的泛化能力和准确性;③优化模型的超参数选取,从而提高训练速度和效率。 其他说明:文中特别强调了数据处理的重要性,如去除噪声、特征选择等问题,并介绍了贝叶斯优化技术的应用,使得模型能够在较少尝试下找到最优配置。同时展示了如何通过图形化界面展示训练过程和评估结果,确保用户体验友好。此外,文档还包括了防止过拟合、提高模型性能的各种技巧,如正则化、早期停止、Dropout等措施。总体而言,本项目致力于提供一套完善的深度学习解决方案,促进跨学科应用和发展。

大家在看

recommend-type

华为CloudIVS 3000技术主打胶片v1.0(C20190226).pdf

华为CloudIVS 3000技术主打胶片 本文介绍了CloudIVS 3000”是什么?”、“用在哪里?”、 “有什么(差异化)亮点?”,”怎么卖”。
recommend-type

dosbox:适用于Android的DosBox Turbo FreeBox

有关如何使用FreeBox / DosBox Turbo的说明,请参阅: 如果您对Android上的DOS仿真完全陌生,请从“初学者指南”开始: 编译细节: 提供了一个android.mk文件,用于与Android NDK进行编译。 该编译仅在Android r8 NDK上进行了测试。 必需的依赖项: 滑动菜单 ActionBarSherlock 可选依赖项: Android SDL库(sdl,sdl_net,sdl_sound) mt32 mu
recommend-type

功率谱密度:时间历程的功率谱密度。-matlab开发

此脚本计算时间历史的 PSD。 它会提示用户输入与光谱分辨率和统计自由度数相关的参数。
recommend-type

南京工业大学Python程序设计语言题库及答案

期末复习资料,所有题目 ### 南京工业大学Python程序设计期末复习题介绍 **一、课程概述** 本课程《Python程序设计》是针对南京工业大学学生开设的一门实践性强的编程课程。课程旨在帮助学生掌握Python编程语言的基本语法、核心概念以及常用库的使用,培养学生在实际项目中应用Python解决问题的能力。 **二、适用对象** 本课程适合对Python编程感兴趣或需要在研究中使用Python进行数据处理、分析、自动化等任务的学生。通过本课程的学习,学生将能够独立编写Python程序,解决实际问题,并为后续高级编程课程打下坚实的基础。 **三、复习目标与内容** 1. **复习目标**: - 巩固Python基础知识,包括数据类型、控制结构、函数、模块等。 - 深入理解面向对象编程思想,熟练运用类和对象进行程序设计。 - 掌握Python标准库和第三方库的使用,如`requests`、`numpy`、`pandas`等。 - 培养良好的编程习惯和代码调试能力。 2. **复习内容**: - Python基本语法和变量赋值。 - 控制流程:条件语
recommend-type

Windows6.1--KB2533623-x64.zip

Windows6.1--KB2533623-x64.zip

最新推荐

recommend-type

基于机器学习的疾病数据集分析

该代码使用scikit-learn的乳腺癌数据集,完成分类模型训练与评估全流程。主要功能包括:数据标准化、三类模型(逻辑回归、随机森林、SVM)的训练、模型性能评估(分类报告、混淆矩阵、ROC曲线)、随机森林特征重要性分析及学习曲线可视化。通过`train_test_split`划分数据集,`StandardScaler`标准化特征,循环遍历模型进行统一训练和评估。关键实现细节包含:利用`classification_report`输出精确度/召回率等指标,绘制混淆矩阵和ROC曲线量化模型效果,随机森林的特征重要性通过柱状图展示,学习曲线分析模型随训练样本变化的拟合趋势。最终将原始数据和预测结果保存为CSV文件,便于后续分析,并通过matplotlib进行多维度可视化比较。代码结构清晰,实现了数据处理、模型训练、评估与可视化的整合,适用于乳腺癌分类任务的多模型对比分析。
recommend-type

PyTorch入门指南:从零开始掌握深度学习框架.pdf

内容概要:本文作为PyTorch的入门指南,首先介绍了PyTorch相较于TensorFlow的优势——动态计算图、自动微分和丰富API。接着讲解了环境搭建、PyTorch核心组件如张量(Tensor)、autograd模块以及神经网络的定义方式(如nn.Module),并且给出了详细的神经网络训练流程,包括前向传播、计算损失值、进行反向传播以计算梯度,最终调整权重参数。此外还简要提及了一些拓展资源以便进一步探索这个深度学习工具。 适用人群:初次接触深度学习技术的新学者和技术爱好者,有一定程序基础并希望通过PyTorch深入理解机器学习算法实现的人。 使用场景及目标:该文档有助于建立使用者对于深度学习及其具体实践有更加直观的理解,在完成本教程之后,读者应当能够在个人设备上正确部署Python环境,并依据指示独立创建自己的简易深度学习项目。 其他说明:文中所提及的所有示例均可被完整重现,同时官方提供的资料链接也可以方便有兴趣的人士对感兴趣之处继续挖掘,这不仅加深了对PyTorch本身的熟悉程度,也为未来的研究或者工程项目打下了良好的理论基础和实践经验。
recommend-type

基于Springboot框架的高校心理教育辅导管理系统的设计与实现(含完整源码+完整毕设文档+数据库文件).zip

此高校心理教育辅导系统功能分析主要分为管理员功能模块、教师功能模块和学生功能模块三大模块,下面详细介绍这三大模块的主要功能: (1)管理员:管理员登陆后可对系统进行全面管理,管理员主要功能模块包括个人中心、学生管理、教师管理、辅导预约管理、学生信息管理、测评结果分析管理、心理健康学习管理、试题管理、留言板管理、试卷管理、系统管理以及考试管理,管理员实现了对系统信息的查看、添加、修改和删除的功能。管理员用例图如图3-1所示。(2)学生:学生进入本高校心理教育辅导系统前台可查看系统信息,包括首页、心理健康信息、试卷列表、公告通知以及留言反馈等,注册登录后主要功能模块包括个人中心、辅导预约管理以及考试管理。(3)教师:教师学生登录后主要实现的功能模块包括个人中心、辅导预约管理、学生信息管理、测试结果分析管理、心理健康学习管理、试卷管理、试题管理、留言板管理、考试管理。Spring Boot是一个简化程序设置的拥有开箱即用的框架,它主要的优点是根据程序员不同的设置而生成不同的代码配置文件,这样开发人员就不用每个项目都配置相同的文件,从而减低了开发人员对于传统配置文件的时间,提高了开发效率。它内
recommend-type

网络文化互动中的虚拟现实技术应用.doc

网络文化互动中的虚拟现实技术应用
recommend-type

自驾游中如何预防迷路情况.doc

自驾游中如何预防迷路情况
recommend-type

Windows下操作Linux图形界面的VNC工具

在信息技术领域,能够实现操作系统之间便捷的远程访问是非常重要的。尤其在实际工作中,当需要从Windows系统连接到远程的Linux服务器时,使用图形界面工具将极大地提高工作效率和便捷性。本文将详细介绍Windows连接Linux的图形界面工具的相关知识点。 首先,从标题可以看出,我们讨论的是一种能够让Windows用户通过图形界面访问Linux系统的方法。这里的图形界面工具是指能够让用户在Windows环境中,通过图形界面远程操控Linux服务器的软件。 描述部分重复强调了工具的用途,即在Windows平台上通过图形界面访问Linux系统的图形用户界面。这种方式使得用户无需直接操作Linux系统,即可完成管理任务。 标签部分提到了两个关键词:“Windows”和“连接”,以及“Linux的图形界面工具”,这进一步明确了我们讨论的是Windows环境下使用的远程连接Linux图形界面的工具。 在文件的名称列表中,我们看到了一个名为“vncview.exe”的文件。这是VNC Viewer的可执行文件,VNC(Virtual Network Computing)是一种远程显示系统,可以让用户通过网络控制另一台计算机的桌面。VNC Viewer是一个客户端软件,它允许用户连接到VNC服务器上,访问远程计算机的桌面环境。 VNC的工作原理如下: 1. 服务端设置:首先需要在Linux系统上安装并启动VNC服务器。VNC服务器监听特定端口,等待来自客户端的连接请求。在Linux系统上,常用的VNC服务器有VNC Server、Xvnc等。 2. 客户端连接:用户在Windows操作系统上使用VNC Viewer(如vncview.exe)来连接Linux系统上的VNC服务器。连接过程中,用户需要输入远程服务器的IP地址以及VNC服务器监听的端口号。 3. 认证过程:为了保证安全性,VNC在连接时可能会要求输入密码。密码是在Linux系统上设置VNC服务器时配置的,用于验证用户的身份。 4. 图形界面共享:一旦认证成功,VNC Viewer将显示远程Linux系统的桌面环境。用户可以通过VNC Viewer进行操作,如同操作本地计算机一样。 使用VNC连接Linux图形界面工具的好处包括: - 与Linux系统的图形用户界面进行交互,便于进行图形化操作。 - 方便的远程桌面管理,尤其适用于需要通过图形界面来安装软件、编辑配置文件、监控系统状态等场景。 - 跨平台操作,允许Windows用户在不离开他们熟悉的操作系统环境下访问Linux服务器。 除了VNC之外,还有一些其他的图形界面远程访问工具,例如: - RDP(Remote Desktop Protocol):通常与Windows远程桌面连接使用,但在Linux中也有相应的实现(如FreeRDP)。 - TeamViewer、AnyDesk等:这些工具提供了跨平台的远程桌面访问能力,虽然它们不是专为Linux设计,但它们都能很好地支持Linux系统。 在使用这些工具时,用户应该注意以下几点: - 安全性:确保使用强密码以及加密连接,防止未经授权的访问。 - 网络环境:需要保证网络的稳定性和带宽,以获得良好的远程桌面体验。 - 更新与维护:定期更新客户端和服务器端软件,确保安全性以及新功能的使用。 总结以上内容,Windows连接Linux图形界面的工具是实现跨平台远程管理的有效手段,特别是对于需要图形化操作的场景。VNC Viewer是一个应用广泛且成熟的工具,但选择适合自身需求的远程桌面工具对于提高工作效率与安全性至关重要。
recommend-type

【SketchUp Ruby API:从入门到精通】

# 摘要 本论文深入介绍了SketchUp Ruby API的使用与开发,为用户提供了一套从基础到进阶再到高级特性的完整学习路径。文章首先介绍了SketchUp Ruby API的基本概念、结构以及如何编写基础插件,并通过实例演示了3D模型的创建和编辑、用户界面定制等进阶应用。接着,探讨了高级特性,例如材质渲染、网络功能以及AP
recommend-type

VMware虚拟机打开虚拟网络编辑器出现由于找不到vnetlib.dll,无法继续执行代码。重新安装程序可能会解决问题

<think>好的,我需要帮助用户解决VMware虚拟机中缺少vnetlib.dll导致无法打开虚拟网络编辑器的问题。用户提到已经尝试过重新安装程序,但可能没有彻底卸载之前的残留文件。根据提供的引用资料,特别是引用[2]、[3]、[4]、[5],问题通常是由于VMware卸载不干净导致的。 首先,我应该列出彻底卸载VMware的步骤,包括关闭相关服务、使用卸载工具、清理注册表和文件残留,以及删除虚拟网卡。然后,建议重新安装最新版本的VMware。可能还需要提醒用户在安装后检查网络适配器设置,确保虚拟网卡正确安装。同时,用户可能需要手动恢复vnetlib.dll文件,但更安全的方法是通过官方安
recommend-type

基于Preact的高性能PWA实现定期天气信息更新

### 知识点详解 #### 1. React框架基础 React是由Facebook开发和维护的JavaScript库,专门用于构建用户界面。它是基于组件的,使得开发者能够创建大型的、动态的、数据驱动的Web应用。React的虚拟DOM(Virtual DOM)机制能够高效地更新和渲染界面,这是因为它仅对需要更新的部分进行操作,减少了与真实DOM的交互,从而提高了性能。 #### 2. Preact简介 Preact是一个与React功能相似的轻量级JavaScript库,它提供了React的核心功能,但体积更小,性能更高。Preact非常适合于需要快速加载和高效执行的场景,比如渐进式Web应用(Progressive Web Apps, PWA)。由于Preact的API与React非常接近,开发者可以在不牺牲太多现有React知识的情况下,享受到更轻量级的库带来的性能提升。 #### 3. 渐进式Web应用(PWA) PWA是一种设计理念,它通过一系列的Web技术使得Web应用能够提供类似原生应用的体验。PWA的特点包括离线能力、可安装性、即时加载、后台同步等。通过PWA,开发者能够为用户提供更快、更可靠、更互动的网页应用体验。PWA依赖于Service Workers、Manifest文件等技术来实现这些特性。 #### 4. Service Workers Service Workers是浏览器的一个额外的JavaScript线程,它可以拦截和处理网络请求,管理缓存,从而让Web应用可以离线工作。Service Workers运行在浏览器后台,不会影响Web页面的性能,为PWA的离线功能提供了技术基础。 #### 5. Web应用的Manifest文件 Manifest文件是PWA的核心组成部分之一,它是一个简单的JSON文件,为Web应用提供了名称、图标、启动画面、显示方式等配置信息。通过配置Manifest文件,可以定义PWA在用户设备上的安装方式以及应用的外观和行为。 #### 6. 天气信息数据获取 为了提供定期的天气信息,该应用需要接入一个天气信息API服务。开发者可以使用各种公共的或私有的天气API来获取实时天气数据。获取数据后,应用会解析这些数据并将其展示给用户。 #### 7. Web应用的性能优化 在开发过程中,性能优化是确保Web应用反应迅速和资源高效使用的关键环节。常见的优化技术包括但不限于减少HTTP请求、代码分割(code splitting)、懒加载(lazy loading)、优化渲染路径以及使用Preact这样的轻量级库。 #### 8. 压缩包子文件技术 “压缩包子文件”的命名暗示了该应用可能使用了某种形式的文件压缩技术。在Web开发中,这可能指将多个文件打包成一个或几个体积更小的文件,以便更快地加载。常用的工具有Webpack、Rollup等,这些工具可以将JavaScript、CSS、图片等资源进行压缩、合并和优化,从而减少网络请求,提升页面加载速度。 综上所述,本文件描述了一个基于Preact构建的高性能渐进式Web应用,它能够提供定期天气信息。该应用利用了Preact的轻量级特性和PWA技术,以实现快速响应和离线工作的能力。开发者需要了解React框架、Preact的优势、Service Workers、Manifest文件配置、天气数据获取和Web应用性能优化等关键知识点。通过这些技术,可以为用户提供一个加载速度快、交互流畅且具有离线功能的应用体验。
recommend-type

从停机到上线,EMC VNX5100控制器SP更换的实战演练

# 摘要 本文详细介绍了EMC VNX5100控制器的更换流程、故障诊断、停机保护、系统恢复以及长期监控与预防性维护策略。通过细致的准备工作、详尽的风险评估以及备份策略的制定,确保控制器更换过程的安全性与数据的完整性。文中还阐述了硬件故障诊断方法、系统停机计划的制定以及数据保护步骤。更换操作指南和系统重启初始化配置得到了详尽说明,以确保系统功能的正常恢复与性能优化。最后,文章强调了性能测试