深度学习小白如何复现项目代码?

目标:掌握常见深度学习代码运行技巧,实现能够复现跑通别人开源的项目,以为GAN网络为例。

一、代码+数据集

代码地址:https://github.com/junyanz/pytorch-CycleGAN-and-pix2pix

代码下载:一键下载压缩包,然后解压,用pycharm打开项目

数据集地址:Index of /cyclegan/datasets

数据集下载:点集需要的数据集下载, 解压后放在项目的dataset文件夹中(其他项目可能是data具体看一下readme或者代码)

预训练模型地址:Index of /cyclegan/pretrained_models

别人训练好的模型,以pth结尾,保存在项目中的checkpoints/horse2zebra.path_pretrained文件夹中(训练时会自动生成这个文件夹)

二、选择编译器,安装依赖

1.项目解压后如图所示,使用pycharm打开该项目的文件夹

2.选择环境:打开项目后,点击File栏下的setting,找到Python interpreter,选择需要的Python环境,点击OK。(我这里是本地,没有弄虚拟环境,后续连接服务器跑的时候学习一下)

3.打开requirements.txt文件,这个文件下都是需要该项目使用到的库,需要提前安装,这里有个一键安装的方法,不需要一个个手动pip install:打开Terminal 控制台,输入pip install -r requirements.txt 即可,它会自动读取文件中的依赖并安装。

三、配置参数

左边的train.pytest.py就是训练和测试用的代码了,但是打开之后直接跑会报错:

test.py: error: the following arguments are required: --dataroot

意思就是需要先指定一些参数,以test为例,此时点击RUN下拉菜单,点击Edit Configurations,或者右键点击Modify run configurations

--dataroot datasets/horse2zebra/testA  #指定用于测试的数据路径
--name horse2zebra_pretrained      #指定测试结果存放路径
--model test --no_dropout              #指定模式为test,不加dropout
--gpu_ids -1  #不使用GPU跑   

注意:一般的项目代码都是使用gpu跑的,所以大家需要有一台有显卡的电脑,按照自己的显卡先安装cuda和cudnn,和对应的pytorch才能正常运行,如果没有的话可以输入--gpu_ids -1  表示不使用GPU跑 (不是一直有效)。

四、使用预训练模型进行测试

方式1:打开test.py,右键Run(需要提前配置参数)

方式2:直接在控制台输入以下命令,带参运行test.py(这些命令在readme中都有)

python test.py --dataroot datasets/horse2zebra/testA --name horse2zebra_pretrained --model test --no_dropout

运行结束后,就可以到results目录下查看运行结果了(是不是很简单)。

注意,如果报错的话,可能需要修改一下预训练模型的名字,根据报错修改即可。

大概就是如此,至于训练其实也是一样的,设置参数直接运行就好了,只是输出的是模型,而且跑的时间比较久,所以不展示了。重点是看懂代码,如何修改模型才是重点,这个后面讲。

常用代码

import torch
print(torch.__version__)        #查看pytorch版本
print(torch.cuda.is_available())#查看gpu(cuda)是否可用



---控制台---
nvidia-smi   #查看cuda版本

<think>嗯,用户想了解如何进行代码复现。首先,我需要明确代码复现的步骤,并确保用中文解释清楚。应该从获取原始资料开始,然后是环境配置、代码分析、依赖安装、运行调试、结果对比,再到文档记录。每个步骤都需要详细说明,可能还要举例子帮助理解。 首先,获取原始材料,包括论文、官方代码库、数据集等。用户可能需要知道如何查找这些资源,比如arXiv、GitHub链接,或者联系作者。这里需要提醒用户注意版本和分支,比如GitHub的commit记录或者release版本。 接下来是环境配置,这部分可能比较复杂。需要解释不同框架如PyTorch、TensorFlow的环境配置,可能涉及Docker或虚拟环境。比如,用conda创建环境,安装特定版本的CUDA。还要注意硬件要求,比如GPU型号和内存大小。 然后是代码分析,这部分需要引导用户理解代码结构,比如模型定义、数据处理、训练流程等。可能需要提到使用调试工具或打印语句来跟踪流程。例如,在关键位置添加print或者断点,检查数据流是否正确。 依赖安装方面,要强调根据requirements.txt或官方文档安装,同时注意版本冲突。比如,PyTorch的版本可能与某些库不兼容,这时候需要指定版本号。如果遇到问题,可能需要手动调整依赖版本。 运行调试阶段,用户可能会遇到各种报错,需要耐心排查。例如,数据路径错误、维度不匹配、缺失依赖项等。建议用户先跑通官方示例,再尝试自己的数据。可能还要提到调整超参数,比如学习率或batch size,以适应不同的硬件环境。 结果对比部分,需要确保复现的结果与原文一致,或者至少趋势相同。如果结果差异大,可能需要检查数据预处理、模型结构或随机种子。例如,设置固定的随机种子以保证可重复性,或者检查数据增强步骤是否正确。 文档记录很重要,用户需要记录每一步的操作和遇到的问题,方便后续复查或分享。可以使用Markdown或Jupyter Notebook整理过程,甚至开源到GitHub,方便他人参考。 此外,常见问题可能包括环境配置错误、依赖冲突、数据缺失、算力不足、随机性等。需要给出具体的解决建议,比如使用Docker镜像、降级依赖版本、调整数据路径、简化模型或设置随机种子。 最后,总结代码复现的关键点,强调系统性、耐心和沟通。可能还要建议用户参考社区资源,如GitHub Issues、Stack Overflow等,遇到问题时积极寻求帮助。 整个过程中,需要保持逻辑清晰,步骤分明,用通俗易懂的中文表达,避免使用过于专业的术语,或者如果使用的话要适当解释。同时,按照用户的要求,数学公式要用$...$或$$...$$格式,但当前问题中可能涉及较少数学内容,不过如果有的话需要正确应用,比如在解释模型结构时提到某些公式。需要检查是否有需要LaTeX的地方,但当前问题可能主要涉及步骤说明,所以可能用不上太多数学公式。不过,如果有提到损失函数或优化算法,可能需要用LaTeX,例如$L = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n (y_i - \hat{y}_i)^2$这样的均方误差公式。需要根据内容判断是否添加,但用户的问题主要是代码复现流程,可能数学内容较少,所以可能不需要太多公式。 另外,需要确保回答的结构符合用户要求:结构清晰,逐步解决问题。因此,分步骤说明,每个步骤下有子点或解释,可能用编号或项目符号。同时,注意使用中文标点和术语,比如“数据集”而不是“dataset”,“GitHub”可以保留英文,因为常用。 最后检查是否符合系统级指令,比如行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但当前回答中可能没有太多公式,所以这部分可能没问题。确保LaTeX语法正确,回答结构清晰,分步骤说明,用中文。可能还需要举例说明,比如在环境配置时提到conda create命令,或者在依赖安装时给出pip install -r requirements.txt的例子。这样用户更容易理解和操作。</think>代码复现是科研和工程中的关键技能,以下是分步骤指南: --- ### 一、获取原始材料 1. **论文与文档** - 精读论文(如arXiv、会议期刊)中的`Method`和`Experiment`章节,明确算法流程、超参数设置。 - 查找作者提供的**官方代码库**(GitHub链接常见于论文末尾)。 - 若代码未公开,可通过邮件联系作者或查找社区复现版本。 2. **数据集与资源** - 确认论文使用的数据集(如CIFAR-10、ImageNet),检查是否需特殊预处理。 - 下载预训练模型(如有提供),注意文件格式(如PyTorch的`.pth`、TensorFlow的`.ckpt`)。 --- ### 二、环境配置 1. **框架与工具** 根据代码要求选择对应版本(如PyTorch 1.7 vs 2.0): ```bash conda create -n repro_env python=3.8 conda install pytorch==1.7.1 torchvision cudatoolkit=11.0 -c pytorch ``` 2. **硬件适配** - GPU兼容性:检查CUDA版本(`nvidia-smi`查看驱动支持的最高CUDA版本)。 - 内存不足时:调小`batch_size`或使用梯度累积。 --- ### 三、代码解析与调试 1. **代码结构梳理** - 核心模块:模型定义(`model.py`)、数据加载(`dataset.py`)、训练逻辑(`train.py`)。 - 关键参数:学习率(`lr`)、优化器(如Adam)、损失函数(如交叉熵$L=-\sum y_i \log p_i$)。 2. **逐步调试** - 使用`print`或调试器(如VS Code Debugger)检查数据流: ```python print(f"Input shape: {x.shape}, Label range: {y.min()}-{y.max()}") ``` - 验证前向传播:手动输入样本,检查输出是否符合预期(如分类任务输出概率和为1)。 --- ### 四、依赖与数据问题处理 1. **依赖冲突** - 若`requirements.txt`安装失败,尝试降级版本(如`numpy==1.19.5`兼容旧代码)。 - 使用`docker pull`拉取作者提供的镜像(如有)。 2. **数据路径修正** - 修改代码中的硬编码路径: ```python # 原代码 data_path = "/home/author/dataset/" # 修改为 data_path = "./data/" ``` --- ### 五、结果验证 1. **定量对比** - 复现精度 vs 论文报告值(允许±1%误差,如ResNet-50在ImageNet上76.1% vs 76.0%)。 - 可视化对比:注意力热图、特征分布直方图。 2. **随机性控制** - 固定随机种子确保可重复性: ```python import torch torch.manual_seed(42) ``` --- ### 六、文档整理 1. **记录复现过程** - 使用Markdown记录环境配置、调试关键点(如`README.md`)。 - 开源到GitHub时,添加`LICENSE`并标注原始论文引用。 --- ### 常见问题与解决 | 问题类型 | 解决方案 | |------------------|---------------------------------------------| | 环境启动失败 | 使用Docker镜像或`conda env export > environment.yml` | | 显存不足(OOM) | 减小`batch_size`,启用混合精度训练(`amp`) | | 结果偏差过大 | 检查数据增强顺序、损失函数实现是否正确 | --- ### 关键点总结 - **系统性**:按“环境→数据→模型→训练”逐层验证。 - **最小化修改**:优先保证原代码能运行,再优化结构。 - **社区资源**:参考GitHub Issues、Stack Overflow的同类问题。 复现过程中遇到卡点时,可参考论文作者的演讲视频或技术博客,理解设计细节。
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