Pytorch实验常用代码段汇总

1. 大幅度提升 Pytorch 的训练速度

device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
torch.backends.cudnn.benchmark = True

但加了这一行，似乎运行结果不一样了。

2. 把原有的记录文件加个后缀变为 .bak 文件，避免直接覆盖

# from co-teaching train codetxtfile = save_dir + "/" + model_str + "_%s.txt"%str(args.optimizer)  ## good job！
nowTime=datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d-%H:%M:%S')
if os.path.exists(txtfile):
  os.system('mv %s %s' % (txtfile, txtfile+".bak-%s" % nowTime)) # bakeup 备份文件

3. 计算 Accuracy 返回list, 调用函数时，直接提取值，而非提取list

# from co-teaching code but MixMatch_pytorch code also has itdef accuracy(logit, target, topk=(1,)):
  """Computes the precision@k for the specified values of k"""
  output = F.softmax(logit, dim=1) # but actually not need it 
  maxk = max(topk)
  batch_size = target.size(0)

  _, pred = output.topk(maxk, 1, True, True) # _, pred = logit.topk(maxk, 1, True, True)
  pred = pred.t()
  correct = pred.eq(target.view(1, -1).expand_as(pred))

  res = []
  for k in topk:
    correct_k = correct[:k].view(-1).float().sum(0, keepdim=True)
    res.append(correct_k.mul_(100.0 / batch_size)) # it seems this is a bug, when not all batch has same size, the mean of accuracy of each batch is not the mean of accu of all dataset
  return res

prec1, = accuracy(logit, labels, topk=(1,)) # , indicate tuple unpackage
prec1, prec5 = accuracy(logits, labels, topk=(1, 5))

4. 善于利用 logger 文件来记录每一个 epoch 的实验值

# from Pytorch_MixMatch codeclass Logger(object):
  '''Save training process to log file with simple plot function.'''
  def __init__(self, fpath, title=None, resume=False): 
    self.file = None
    self.resume = resume
    self.title = '' if title == None else title
    if fpath is not None:
      if resume: 
        self.file = open(fpath, 'r') 
        name = self.file.readline()
        self.names = name.rstrip().split('\t')
        self.numbers = {}
        for _, name in enumerate(self.names):
          self.numbers[name] = []

        for numbers in self.file:
          numbers = numbers.rstrip().split('\t')
          for i in range(0, len(numbers)):
            self.numbers[self.names[i]].append(numbers[i])
        self.file.close()
        self.file = open(fpath, 'a') 
      else:
        self.file = open(fpath, 'w')

  def set_names(self, names):
    if self.resume: 
      pass
    # initialize numbers as empty list
    self.numbers = {}
    self.names = names
    for _, name in enumerate(self.names):
      self.file.write(name)
      self.file.write('\t')
      self.numbers[name] = []
    self.file.write('\n')
    self.file.flush()


  def append(self, numbers):
    assert len(self.names) == len(numbers), 'Numbers do not match names'
    for index, num in enumerate(numbers):
      self.file.write("{0:.4f}".format(num))
      self.file.write('\t')
      self.numbers[self.names[index]].append(num)
    self.file.write('\n')
    self.file.flush()

  def plot(self, names=None):  
    names = self.names if names == None else names
    numbers = self.numbers
    for _, name in enumerate(names):
      x = np.arange(len(numbers[name]))
      plt.plot(x, np.asarray(numbers[name]))
    plt.legend([self.title + '(' + name + ')' for name in names])
    plt.grid(True)

  def close(self):
    if self.file is not None:
      self.file.close()
# usage
logger = Logger(new_folder+'/log_for_%s_WebVision1M.txt'%data_type, title=title)
logger.set_names(['epoch', 'val_acc', 'val_acc_ImageNet'])
for epoch in range(100):
  logger.append([epoch, val_acc, val_acc_ImageNet])
logger.close()

5. 利用 argparser 命令行工具来进行代码重构，使用不同参数适配不同数据集，不同优化方式，不同setting， 避免多个高度冗余的重复代码

# argparser 命令行工具有一个坑的地方是，无法设置 bool 变量， flag=FALSE, 然后会解释为 字符串，仍然当做 True

发现可以使用如下命令来进行修补，来自 ICML-19-SGC github 上代码

parser.add_argument('--test', action='store_true', default=False, help='inductive training.')

当命令行出现 test 字样时，则为 args.test = true

若未出现 test 字样，则为 args.test = false

6. 使用shell 变量来设置所使用的显卡， 便于利用shell 脚本进行程序的串行，从而挂起来跑。或者多开几个 screen 进行同一张卡上多个程序并行跑，充分利用显卡的内存。

命令行中使用如下语句，或者把语句写在 shell 脚本中 # 不要忘了 export

export CUDA_VISIBLE_DEVICES=1 #设置当前可用显卡为编号为1的显卡（从 0 开始编号），即不在 0 号上跑
export CUDA_VISIBlE_DEVICES=0,1 # 设置当前可用显卡为 0,1 显卡，当 0 用满后，就会自动使用 1 显卡

一般经验，即使多个程序并行跑时，即使显存完全足够，单个程序的速度也会变慢，这可能是由于还有 cpu 和内存的限制。

这里显存占用不是阻碍，应该主要看GPU 利用率（也就是计算单元的使用，如果达到了 99% 就说明程序过多了。）

使用 watch nvidia-smi 来监测每个程序当前是否在正常跑。

7. 使用 python 时间戳来保存并进行区别不同的 result 文件

　　参照自己很早之前写的 co-training 的代码

8. 把训练时 命令行窗口的 print 输出全部保存到一个 log 文件：（参照 DIEN）

mkdir dnn_save_path
mkdir dnn_best_model
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 /usr/bin/python2.7 script/train.py train DIEN >train_dein2.log 2>&1 &

并且使用如下命令 | tee 命令则可以同时保存到文件并且写到命令行输出：

python script/train.py train DIEN | tee train_dein2.log

9. git clone 可以用来下载 github 上的代码，更快。（由 DIEN 的下载）

git clone https://github.com/mouna99/dien.git 使用这个命令可以下载 github 上的代码库

10. (来自 DIEN ) 对于命令行参数不一定要使用 argparser 来读取，也可以直接使用 sys.argv 读取，不过这样的话，就无法指定关键字参数，只能使用位置参数。

### run.sh ###
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 /usr/bin/python2.7 script/train.py train DIEN >train_dein2.log 2>&1 &
#############

if __name__ == '__main__':
  if len(sys.argv) == 4:
    SEED = int(sys.argv[3]) # 0,1,2,3
  else:
    SEED = 3
  tf.set_random_seed(SEED)
  numpy.random.seed(SEED)
  random.seed(SEED)
  if sys.argv[1] == 'train':
    train(model_type=sys.argv[2], seed=SEED)
  elif sys.argv[1] == 'test':
    test(model_type=sys.argv[2], seed=SEED)
  else:
    print('do nothing...')

11.代码的一种逻辑：time_point 是一个参数变量，可以有两种方案来处理

一种直接在外面判断：

#适用于输出变量的个数不同的情况
if time_point：
　　A, B, C = f1(x, y, time_point=True)
else:
　　A, B = f1(x, y, time_point=False)
# 适用于输出变量个数和类型相同的情况
C, D = f2(x, y, time_point=time_point)

12. 写一个 shell 脚本文件来进行调节超参数， 来自 [NIPS-20 Grand]

mkdir cora
for num in $(seq 0 99) do
　　python train_grand.py --hidden 32 --lr 0.01 --patience 200 --seed $num --dropnode_rate 0.5 > cora/"$num".txt
done

13. 使用 或者 不使用 cuda 运行结果可能会不一样，有细微差别。

cuda 也有一个相关的随机数种子的参数，当不使用 cuda 时，这一个随机数种子没有起到作用，因此可能会得到不同的结果。

来自 NIPS-20 Grand （2020.11.18）的实验结果发现。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持易盾网络。