keras分布式训练
先来个简单的分布式训练
keras分布式训练
#导入依赖
#from __future__ import absolute_import, division, print_function, unicode_literals
# 导入 TensorFlow 和 TensorFlow 数据集
import tensorflow_datasets as tfds
import tensorflow as tf
tfds.disable_progress_bar()
import os
如果把第一行屏蔽会有什么效果？用没有影响? 也可以执行，应该是么有用到导入的特性
2020-05-28 21:34:05.468570: I tensorflow/core/platform/cpu_feature_guard.cc:142] Your CPU supports instructions that this TensorFlow binary was not compiled to use: AVX2 FMA
2020-05-28 21:34:05.497031: I tensorflow/compiler/xla/service/service.cc:168] XLA service 0x7fe6ff957c10 initialized for platform Host (this does not guarantee that XLA will be used). Devices:
2020-05-28 21:34:05.497053: I tensorflow/compiler/xla/service/service.cc:176] StreamExecutor device (0): Host, Default Version
Number of devices: 1
WARNING:tensorflow:There are non-GPU devices in `tf.distribute.Strategy`, not using nccl allreduce.
WARNING:tensorflow:There are non-GPU devices in `tf.distribute.Strategy`, not using nccl allreduce.
Epoch 1/12
1/Unknown - 2s 2s/step - loss: 2.3115 - accuracy: 0.14062020-05-28 21:34:08.723148: I tensorflow/core/profiler/lib/profiler_session.cc:225] Profiler session started.
下载数据集
下载 MNIST 数据集并从 TensorFlow Datasets 加载。 这会返回 tf.data 格式的数据集。
将 with_info 设置为 True 会包含整个数据集的元数据,其中这些数据集将保存在 info 中。 除此之外，该元数据对象包括训练和测试示例的数量。
datasets, info = tfds.load(name='mnist', with_info=True, as_supervised=True)
mnist_train, mnist_test = datasets['train'], datasets['test']
定义分配策略
创建一个 MirroredStrategy 对象。这将处理分配策略，并提供一个上下文管理器（tf.distribute.MirroredStrategy.scope）来构建你的模型。
strategy = tf.distribute.MirroredStrategy()
print('Number of devices: {}'.format(strategy.num_replicas_in_sync))
设置输入管道（pipeline）
在训练具有多个 GPU 的模型时，您可以通过增加批量大小（batch size）来有效地使用额外的计算能力。通常来说，使用适合 GPU 内存的最大批量大小（batch size），并相应地调整学习速率。
0-255 的像素值， 必须标准化到 0-1 范围。在函数中定义标准化。
生成模型
在 strategy.scope 的上下文中创建和编译 Keras 模型。
with strategy.scope():
model = tf.keras.Sequential([
tf.keras.layers.Conv2D(32, 3, activation='relu', input_shape=(28, 28, 1)),
tf.keras.layers.MaxPooling2D(),
tf.keras.layers.Flatten(),
tf.keras.layers.Dense(64, activation='relu'),
tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax')
])
model.compile(loss='sparse_categorical_crossentropy',
optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(),
metrics=['accuracy'])
训练和评估
在该部分，以普通的方式训练模型，在模型上调用 fit 并传入在教程开始时创建的数据集。 无论您是否分布式训练，此步骤都是相同的。
model.fit(train_dataset, epochs=12, callbacks=callbacks)
要查看模型的执行方式，请加载最新的检查点（checkpoint）并在测试数据上调用 evaluate 。
使用适当的数据集调用 evaluate 。
model.load_weights(tf.train.latest_checkpoint(checkpoint_dir))
eval_loss, eval_acc = model.evaluate(eval_dataset)
print('Eval loss: {}, Eval Accuracy: {}'.format(eval_loss, eval_acc))
导出到 SavedModel
将图形和变量导出为与平台无关的 SavedModel 格式。 保存模型后，可以在有或没有 scope 的情况下加载模型。
在无需 strategy.scope 加载模型
通过load_from_saved_model（载入上面保存的模型）
运行结果，精度为99
运行效果部分截取
Learning rate for epoch 1 is 0.0010000000474974513
938/938 [==============================] - 23s 25ms/step - loss: 0.2050 - accuracy: 0.9399
Epoch 2/12
937/938 [============================>.] - ETA: 0s - loss: 0.0661 - accuracy: 0.9804
Learning rate for epoch 2 is 0.0010000000474974513
938/938 [==============================] - 17s 18ms/step - loss: 0.0661 - accuracy: 0.9804
Epoch 3/12
936/938 [============================>.] - ETA: 0s - loss: 0.0464 - accuracy: 0.9862
Learning rate for epoch 3 is 0.0010000000474974513
938/938 [==============================] - 14s 15ms/step - loss: 0.0464 - accuracy: 0.9862
Epoch 4/12
936/938 [============================>.] - ETA: 0s - loss: 0.0266 - accuracy: 0.9927
Learning rate for epoch 4 is 9.999999747378752e-05
938/938 [==============================] - 18s 19ms/step - loss: 0.0266 - accuracy: 0.9927
Epoch 5/12
934/938 [============================>.] - ETA: 0s - loss: 0.0234 - accuracy: 0.9939
Learning rate for epoch 5 is 9.999999747378752e-05
......
938/938 [==============================] - 17s 18ms/step - loss: 0.0151 - accuracy: 0.9966