Determined AI 教程:如何查看基于周期的训练指标
前言
在机器学习模型训练过程中,监控训练进度和验证性能是至关重要的。Determined AI 提供了一个强大的平台,可以帮助开发者有效地跟踪和分析模型训练过程中的各项指标。本文将详细介绍如何在 Determined 平台上查看基于训练周期(epoch)的指标数据,帮助开发者更好地理解模型训练过程。
准备工作
环境搭建
在开始之前,您需要确保已经搭建好 Determined 的运行环境:
- 确保您的机器上已经安装了 Docker 并正在运行
- 通过以下命令安装 Determined 库:
pip install determined
- 根据您的硬件配置启动本地集群:
# 有 GPU 的机器
det deploy local cluster-up
# 无 GPU 的机器
det deploy local cluster-up --no-gpu
获取示例文件
为了演示如何查看基于周期的指标,我们需要使用一个示例项目。您可以从官方资源获取 PyTorch MNIST 示例文件,其中包含:
model_def.py
:模型定义脚本const.yaml
:实验配置文件
实现基于周期的指标报告
基本原理
在 Determined 平台中,默认情况下会报告基于训练步数(steps)的指标。但很多时候,开发者更习惯以训练周期(epoch)为单位来观察模型性能的变化。通过 Core API,我们可以轻松实现这一功能。
代码修改
我们需要对训练脚本进行两处关键修改:
- 训练方法修改:
partial_epoch = batches_completed / len(training_loader)
core_context.train.report_training_metrics(
steps_completed=batches_completed + epoch_idx * len(train_loader),
metrics={"train_loss": loss.item(), "epochs": epoch_idx + partial_epoch},
)
这段代码实现了:
- 计算当前完成的周期比例(partial_epoch)
- 报告训练损失和周期指标
- 确保steps_completed正确累计
- 验证方法修改:
epochs_completed = epoch_idx + 1
core_context.train.report_validation_metrics(
steps_completed=steps_completed,
metrics={"test_loss": test_loss, "epochs": epochs_completed},
)
这段代码实现了:
- 报告验证损失
- 记录完整的周期数
运行实验
修改完成后,使用以下命令运行实验:
det e create metrics.yaml .
在WebUI中查看周期指标
实验运行后,您可以按照以下步骤查看周期指标:
- 打开 Determined WebUI
- 选择您的实验
- 导航到"Metrics"标签页
- 在X轴选项中选择"Epochs"
- 查看基于周期的指标图表
图表将清晰展示训练损失和验证损失随训练周期变化的趋势,帮助您更直观地理解模型的学习过程。
技术要点解析
周期计算原理
在实现周期指标时,我们需要注意:
- 部分周期计算:由于训练过程中可能在一个周期内多次报告指标,我们需要计算部分完成的周期比例
- 步数累计:确保steps_completed正确累计,避免图表中出现重复或跳跃的点
- 验证周期:验证通常在完整周期结束时进行,因此使用整数周期计数
性能考虑
当实现周期指标报告时,应考虑以下性能因素:
- 报告频率:过于频繁的报告会影响性能
- 数据精度:确保报告的指标值具有足够的精度
- 内存使用:大量指标数据可能会占用较多内存
最佳实践
- 一致性:保持训练和验证指标的周期计算方式一致
- 清晰命名:使用明确的指标名称,如"train_loss"和"val_loss"
- 适当频率:根据训练规模调整指标报告频率
- 文档记录:在代码中添加注释说明指标计算方式
常见问题解决
-
图表显示异常:
- 检查steps_completed是否正确累计
- 确认周期计算逻辑是否正确
-
指标缺失:
- 验证报告代码是否被正确执行
- 检查指标名称是否一致
-
性能问题:
- 减少不必要的指标报告
- 考虑使用批量报告方式
总结
通过本文,您已经学会了如何在 Determined 平台中实现和查看基于训练周期的指标。这一功能对于深入理解模型训练过程、识别潜在问题以及优化训练策略都非常有帮助。
进阶学习
掌握了基础周期指标查看后,您可以进一步探索:
- 自定义指标计算方式
- 实现更复杂的训练监控策略
- 结合其他 Determined 功能进行全面的训练分析
Determined 平台提供了丰富的工具和API,支持开发者构建和管理复杂的机器学习工作流程。通过充分利用这些功能,您可以显著提高模型开发效率和质量。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考