torch.argmax的一些补充

torch.argmax是不会向后传梯度,但是被选中的部分还是可以传梯度的

import torch

s=torch.rand(1,3,6,6,requires_grad=True)
d=torch.rand(1,3,6,6,requires_grad=True)
p=torch.argmax(s,dim=1).unsqueeze(1)
q=torch.gather(d,dim=1,index=p)
q=q.sum()
loss=(q-1)*(q-1)
loss.backward()
print(s.grad)
print(d.grad)

output:

None
tensor([[[[ 0.0000,  0.0000,  0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000],
          [38.2169,  0.0000,  0.0000, 38.2169, 38.2169,  0.0000],
          [ 0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000,  0.0000],
          [ 0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000,  0.0000],
          [ 0.0000, 38.2169,  0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000],
          [38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000,  0.0000,  0.0000]],

         [[38.2169,  0.0000, 38.2169,  0.0000, 38.2169,  0.0000],
          [ 0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000,  0.0000],
          [ 0.0000,  0.0000, 38.2169, 38.2169,  0.0000, 38.2169],
          [38.2169,  0.0000,  0.0000, 38.2169, 38.2169, 38.2169],
          [ 0.0000,  0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000, 38.2169],
          [ 0.0000,  0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000]],

         [[ 0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000, 38.2169],
          [ 0.0000,  0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000, 38.2169],
          [38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000, 38.2169,  0.0000],
          [ 0.0000,  0.0000, 38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000],
          [38.2169,  0.0000,  0.0000,  0.0000, 38.2169,  0.0000],
          [ 0.0000, 38.2169,  0.0000, 38.2169, 38.2169, 38.2169]]]])

 

<think>好的,我现在需要帮助用户了解如何使用PyTorch进行模型预测、部署和推理的流程。首先,我得回忆一下PyTorch在这方面的常见步骤和相关工具。用户提供的引用内容提到了ONNX Runtime、模型量化、剪枝等,这些可能是关键点。 首先,模型预测阶段,通常需要将模型设置为评估模式,关闭梯度计算。引用中的with torch.no_grad()应该在这里用到,这样可以减少内存消耗,加速推理。然后,输入数据需要处理成张量,可能还需要数据预处理,比如归一化或者调整尺寸。 接下来是模型部署部分。用户提到了ONNX Runtime,所以需要解释如何将PyTorch模型转换为ONNX格式。这里可能需要用到torch.onnx.export函数,需要注意输入输出的名称和动态轴设置。引用中的转换步骤需要详细说明,比如指定输入样本和导出参数。 然后是推理优化,这部分包括量化、剪枝和模型简化。引用里提到的模型量化,比如动态量化或静态量化,可以减小模型大小,提升速度。剪枝方面,引用3提到了使用prune.global_unstructured进行剪枝,这需要进一步解释如何应用这些技术。 用户可能还关心实际应用中的步骤,比如如何加载ONNX模型并使用ONNX Runtime进行推理。这部分需要给出代码示例,比如导入onnxruntime,创建InferenceSession,并运行推理。另外,可能还要提到TensorRT或其他部署工具作为扩展选项。 需要注意的是,确保每个步骤都清晰分点,结构明确。同时,检查引用是否正确对应到相关内容,比如模型量化对应引用1,ONNX转换对应引用2,剪枝对应引用3。可能还需要补充一些实际例子或代码片段,让用户更容易理解流程。 最后,生成的相关问题要覆盖流程中的关键部分,比如性能优化、不同部署工具比较、实际应用中的问题处理等。这些问题应该帮助用户深入了解更多细节。</think>### PyTorch模型预测、部署与推理流程分步说明 #### 1. 模型预测基础步骤 ```python import torch # 加载已训练好的模型 model = torch.load('model.pth') model.eval() # 设置为评估模式 # 输入数据预处理 input_data = preprocess(raw_data) # 自定义预处理函数 input_tensor = torch.Tensor(input_data) # 执行预测(关闭梯度计算) with torch.no_grad(): # 减少内存消耗[^1] output = model(input_tensor) predictions = output.argmax(dim=1) ``` #### 2. 模型部署核心方法 **(1) ONNX Runtime部署** ```python # 导出ONNX模型 torch.onnx.export( model, dummy_input, # 示例输入 "model.onnx", input_names=["input"], output_names=["output"], dynamic_axes={"input": {0: "batch_size"}} # 支持动态batch[^2] ) # ONNX Runtime推理 import onnxruntime ort_session = onnxruntime.InferenceSession("model.onnx") ort_inputs = {ort_session.get_inputs()[0].name: input_data.numpy()} ort_outputs = ort_session.run(None, ort_inputs) ``` **(2) TorchScript部署** ```python # 生成TorchScript scripted_model = torch.jit.script(model) scripted_model.save("model.pt") # 加载运行 loaded_model = torch.jit.load("model.pt") output = loaded_model(input_tensor) ``` #### 3. 推理优化技术 | 优化方法 | 实现方式 | 效果 | |----------------|-----------------------------------|-----------------------| | 量化(Quantization) | `torch.quantization.quantize_dynamic` | 模型大小减少4倍 | | 算子融合 | 使用`torch.jit.optimize_for_inference` | 提升20%推理速度 | | 内存优化 | 使用`torch.cuda.empty_cache()` | 减少显存碎片 | | 多线程推理 | 设置`onnxruntime.SessionOptions()` | 提升吞吐量 | #### 4. 生产环境部署方案 1. **云端部署** - 使用TorchServe部署模型服务 - 配合Docker容器化打包 ```bash docker build -t model-server . docker run -p 8080:8080 model-server ``` 2. **边缘设备部署** - 使用TensorRT转换ONNX模型 - 应用INT8量化 ```python import tensorrt as trt builder = trt.Builder(TRT_LOGGER) network = builder.create_network() parser = trt.OnnxParser(network, TRT_LOGGER) ``` #### 5. 性能监控指标 $$ \text{吞吐量} = \frac{\text{处理样本数}}{\text{总时间}} \quad (样本/秒) $$ $$ \text{延迟} = t_{\text{end}} - t_{\text{start}} \quad (毫秒) $$ 建议使用`torch.utils.benchmark.Timer`进行性能分析: ```python timer = torch.utils.benchmark.Timer( stmt='model(input_tensor)', globals={'model': model, 'input_tensor': input_tensor} ) print(timer.timeit(100)) # 运行100次取平均 ```
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