解决pytorch分布式训练loss异常(过大、过小)

在进行网络训练时,若出现多卡训练loss异常而单卡正常的情况,可能的原因包括学习率设置、梯度截断不当,或者数据不完整、loss计算错误等。检查代码中涉及数据平均操作如reduce_mean和all_reduce函数,确保数据类型正确。对于使用mmdet框架的用户,需注意BaseDetector._parse_losses中的all_reduce处理。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

问题描述:

      网络单卡训练loss一切正常,多卡训练loss异常(过大、过小)

问题解决:

        1. 首先排除学习率设置不合理、是否使用梯度截断、输入的数据(图片、点云、标签)是否完整、loss计算是否出现分母为0的情况。

        2. 查看代码中是否使用了mmdet.core.reduce_mean()、torch.distribute.all_reduce(),输入的数据一定是8字节的!!!整形使用tensor.long(),浮点数使用tensor.double()转一下。

        3. 如果使用了mmdet框架,mmdet.models.detectors.base.py.BaseDetector._parse_losses也调用了all_reduce(),这里记得修改。

### 解决分布式训练中的梯度爆炸问题 #### 原因分析 在分布式训练过程中,梯度爆炸通常由以下几个因素引起: - **规模模型和复杂网络结构**:型神经网络尤其是深度较的网络更容易出现梯度消失或爆炸现象。当反向传播通过多个层次时,误差信号可能会被放到极高的程度[^1]。 - **不稳定的激活函数**:某些类型的激活函数(如Sigmoid, Tanh),其导数范围有限,在极端情况下可能导致梯度过或过小的问题。 - **不当的学习率设置**:如果学习速率过高,则更新权重时步幅过,可能造成损失函数振荡甚至发散;反之则收敛速度慢。 - **异构环境下的同步机制**:对于采用参数服务器(PS)架构的数据并行方案来说,由于不同节点间通信延迟差异较以及计算能力不平衡等因素影响,容易引发全局梯度累积异常的情况发生[^3]。 #### 解决策略 ##### 1. 应用梯度裁剪技术 通过对每一步迭代后的梯度施加界限约束,可以有效地控制住那些超出正常范围之外的巨数值。具体做法是在每次执行`backward()`之后立即调用相应的API接口完成这一操作。例如PyTorch提供了两种方式实现此功能——基于范数(`torch.nn.utils.clip_grad_norm_`) 和绝对值 (`torch.nn.utils.clip_grad_value_`) 的方法来进行限制[^2]: ```python import torch from torch import nn model = ... # 定义好自己的模型实例对象 optimizer = ... # 初始化优化器 loss_fn = ... # 构建损失函数计算器 for input_data, target in dataloader: optimizer.zero_grad() output = model(input_data) loss = loss_fn(output, target) loss.backward() # 对整个模型的所有可训练参数实施L2正则化的梯度裁剪 nn.utils.clip_grad_norm_(model.parameters(), max_norm=0.5) optimizer.step() ``` ##### 2. 使用批量标准化(Batch Normalization) BN层能够使得每一层输入分布更加稳定一致,从而减少内部协变量偏移带来的负面影响,间接帮助解决了部分因为数据特性变化所引起的梯度波动问题. ##### 3. 调整优化算法及其配置项 适当降低初始学习率,并尝试引入自适应调整策略(比如Adam、RMSprop)。这些高级版本的SGD变体能够在一定程度上自动平衡各维度上的更新幅度,有助于维持较为平稳有效的训练进程. ##### 4. 改善集群资源调度与管理 针对DDP模式下可能出现的任务分配不合理状况,建议合理规划硬件资源配置比例,确保参与协作运算的工作站之间具备相近性能水平;同时利用专门工具监控实时状态指标以便及时发现潜在瓶颈所在之处加以改进.
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值