TensorFlow.org'da görüntüle | Google Colab'da çalıştırın | GitHub'da görüntüle | Not defterini indir | Kaggle'da koş |
Bu örnek, dağıtılmış eğitim kullanılarak geniş ölçekte tensorflow_cloud ve Google Cloud Platform kullanılarak bir NasNetMobile modelinin nasıl eğitileceğini göstermek için EfficientNet ile ince ayar yoluyla Görüntü sınıflandırmasına dayanmaktadır.
Gerekli modülleri içe aktar
import tensorflow as tf
tf.version.VERSION
'2.6.0'
! pip install -q tensorflow-cloud
import tensorflow_cloud as tfc
tfc.__version__
import sys
Proje Konfigürasyonları
Proje parametrelerini ayarlayın. Google Cloud'a Özel parametreler için Google Cloud Projesi Kurulum Talimatlarına bakın.
# Set Google Cloud Specific parameters
# TODO: Please set GCP_PROJECT_ID to your own Google Cloud project ID.
GCP_PROJECT_ID = 'YOUR_PROJECT_ID'
# TODO: set GCS_BUCKET to your own Google Cloud Storage (GCS) bucket.
GCS_BUCKET = 'YOUR_GCS_BUCKET_NAME'
# DO NOT CHANGE: Currently only the 'us-central1' region is supported.
REGION = 'us-central1'
# OPTIONAL: You can change the job name to any string.
JOB_NAME = 'nasnet'
# Setting location were training logs and checkpoints will be stored
GCS_BASE_PATH = f'gs://{GCS_BUCKET}/{JOB_NAME}'
TENSORBOARD_LOGS_DIR = os.path.join(GCS_BASE_PATH,"logs")
MODEL_CHECKPOINT_DIR = os.path.join(GCS_BASE_PATH,"checkpoints")
SAVED_MODEL_DIR = os.path.join(GCS_BASE_PATH,"saved_model")
Google Cloud Projenizi kullanmak için not defterinin kimliğini doğrulama
Kaggle Not Defterleri için aşağıdaki hücreyi çalıştırmadan önce "Eklentiler"->"Google Cloud SDK"yı tıklayın.
# Using tfc.remote() to ensure this code only runs in notebook
if not tfc.remote():
# Authentication for Kaggle Notebooks
if "kaggle_secrets" in sys.modules:
from kaggle_secrets import UserSecretsClient
UserSecretsClient().set_gcloud_credentials(project=GCP_PROJECT_ID)
# Authentication for Colab Notebooks
if "google.colab" in sys.modules:
from google.colab import auth
auth.authenticate_user()
os.environ["GOOGLE_CLOUD_PROJECT"] = GCP_PROJECT_ID
Verileri yükleyin ve hazırlayın
Ham verileri okuyun ve veri kümelerini eğitmek ve test etmek için bölün.
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = tf.keras.datasets.cifar10.load_data()
# Setting input specific parameters
# The model expects input of dimension (INPUT_IMG_SIZE, INPUT_IMG_SIZE, 3)
INPUT_IMG_SIZE = 32
NUM_CLASSES = 10
Görüntüyü büyütmek için ön işleme katmanları API'leri ekleyin.
from tensorflow.keras.layers.experimental import preprocessing
from tensorflow.keras.models import Sequential
img_augmentation = Sequential(
[
# Resizing input to better match ImageNet size
preprocessing.Resizing(256, 256),
preprocessing.RandomRotation(factor=0.15),
preprocessing.RandomFlip(),
preprocessing.RandomContrast(factor=0.1),
],
name="img_augmentation",
)
Modeli yükleyin ve eğitime hazırlanın
NASNetMobile'ın önceden eğitilmiş bir modelini (ağırlıklarla birlikte) yükleyeceğiz ve modelin veri kümesiyle daha iyi eşleşecek şekilde ince ayarını yapmak için birkaç katmanın donmasını çözeceğiz.
from tensorflow.keras import layers
def build_model(num_classes, input_image_size):
inputs = layers.Input(shape=(input_image_size, input_image_size, 3))
x = img_augmentation(inputs)
model = tf.keras.applications.NASNetMobile(
input_shape=None,
include_top=False,
weights="imagenet",
input_tensor=x,
pooling=None,
classes=num_classes,
)
# Freeze the pretrained weights
model.trainable = False
# We unfreeze the top 20 layers while leaving BatchNorm layers frozen
for layer in model.layers[-20:]:
if not isinstance(layer, layers.BatchNormalization):
layer.trainable = True
# Rebuild top
x = layers.GlobalAveragePooling2D(name="avg_pool")(model.output)
x = layers.BatchNormalization()(x)
x = layers.Dense(128, activation="relu")(x)
x = layers.Dense(64, activation="relu")(x)
outputs = layers.Dense(num_classes, activation="softmax", name="pred")(x)
# Compile
model = tf.keras.Model(inputs, outputs, name="NASNetMobile")
optimizer = tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=3e-4)
model.compile(
optimizer=optimizer,
loss="sparse_categorical_crossentropy",
metrics=["accuracy"]
)
return model
model = build_model(NUM_CLASSES, INPUT_IMG_SIZE)
if tfc.remote():
# Configure Tensorboard logs
callbacks=[
tf.keras.callbacks.TensorBoard(log_dir=TENSORBOARD_LOGS_DIR),
tf.keras.callbacks.ModelCheckpoint(
MODEL_CHECKPOINT_DIR,
save_best_only=True),
tf.keras.callbacks.EarlyStopping(
monitor='loss',
min_delta =0.001,
patience=3)]
model.fit(x=x_train, y=y_train, epochs=100,
validation_split=0.2, callbacks=callbacks)
model.save(SAVED_MODEL_DIR)
else:
# Run the training for 1 epoch and a small subset of the data to validate setup
model.fit(x=x_train[:100], y=y_train[:100], validation_split=0.2, epochs=1)
Uzaktan eğitime başlayın
Bu adım, bu not defterindeki kodunuzu uzaktan yürütmeye hazırlayacak ve modeli eğitmek için Google Cloud Platform'da uzaktan dağıtılmış bir eğitim başlatacak. İş gönderildikten sonra Tensorboard aracılığıyla işin ilerlemesini izlemek için bir sonraki adıma geçebilirsiniz.
# If you are using a custom image you can install modules via requirements
# txt file.
with open('requirements.txt','w') as f:
f.write('tensorflow-cloud\n')
# Optional: Some recommended base images. If you provide none the system
# will choose one for you.
TF_GPU_IMAGE= "tensorflow/tensorflow:latest-gpu"
TF_CPU_IMAGE= "tensorflow/tensorflow:latest"
# Submit a distributed training job using GPUs.
tfc.run(
distribution_strategy='auto',
requirements_txt='requirements.txt',
docker_config=tfc.DockerConfig(
parent_image=TF_GPU_IMAGE,
image_build_bucket=GCS_BUCKET
),
chief_config=tfc.COMMON_MACHINE_CONFIGS['K80_1X'],
worker_config=tfc.COMMON_MACHINE_CONFIGS['K80_1X'],
worker_count=3,
job_labels={'job': JOB_NAME}
)
Eğitim Sonuçları
Colab örneğinizi yeniden bağlayın
Uzaktan eğitim işlerinin çoğu uzun sürüyor. Colab kullanıyorsanız eğitim sonuçlarının alınmasından önce zaman aşımına uğrayabilir. Bu durumda Colab örneğinizi yeniden bağlamak ve eğitim sonuçlarına erişmek üzere yapılandırmak için aşağıdaki bölümleri yeniden çalıştırın. Aşağıdaki bölümleri sırayla çalıştırın:
- Gerekli modülleri içe aktar
- Proje Konfigürasyonları
- Google Cloud Projenizi kullanmak için not defterinin kimliğini doğrulama
Tensorboard'u Yükle
Eğitim devam ederken sonuçları görüntülemek için Tensorboard'u kullanabilirsiniz. Sonuçların yalnızca antrenmanınız başladıktan sonra gösterileceğini unutmayın. Bu birkaç dakika sürebilir.
%load_ext tensorboard
%tensorboard --logdir $TENSORBOARD_LOGS_DIR
Eğitilmiş modelinizi yükleyin
trained_model = tf.keras.models.load_model(SAVED_MODEL_DIR)
trained_model.summary()