TensorFlow.org এ দেখুন | Google Colab-এ চালান | GitHub এ দেখুন | নোটবুক ডাউনলোড করুন | কাগলে চালান |
TensorFlow ক্লাউড এবং Google ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম স্কেলে কীভাবে HP টিউনিং কাজ চালাতে হয় তা প্রদর্শন করতে এই উদাহরণটি Keras-Tuner CIFAR10 নমুনার উপর ভিত্তি করে।
প্রয়োজনীয় মডিউল আমদানি করুন
import datetime
import uuid
import numpy as np
import pandas as pd
import tensorflow as tf
import os
import sys
import subprocess
from tensorflow.keras import datasets, layers, models
from sklearn.model_selection import train_test_split
! pip install -q tensorflow-cloud
import tensorflow_cloud as tfc
tf.version.VERSION
'2.6.0'
প্রকল্প কনফিগারেশন
প্রজেক্ট প্যারামিটার সেট করুন Google ক্লাউড নির্দিষ্ট প্যারামিটারের জন্য Google ক্লাউড প্রজেক্ট সেটআপ নির্দেশাবলী দেখুন।
# 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: Change the Service Account Name to your own Service Account
SERVICE_ACCOUNT_NAME = 'YOUR_SERVICE_ACCOUNT_NAME'
SERVICE_ACCOUNT = f'{SERVICE_ACCOUNT_NAME}@{GCP_PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com'
# 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'
# Set Tuning Specific parameters
# OPTIONAL: You can change the job name to any string.
JOB_NAME = 'cifar10'
# OPTIONAL: Set Number of concurrent tuning jobs that you would like to run.
NUM_JOBS = 5
# TODO: Set the study ID for this run. Study_ID can be any unique string.
# Reusing the same Study_ID will cause the Tuner to continue tuning the
# Same Study parameters. This can be used to continue on a terminated job,
# or load stats from a previous study.
STUDY_NUMBER = '00001'
STUDY_ID = f'{GCP_PROJECT_ID}_{JOB_NAME}_{STUDY_NUMBER}'
# Setting location were training logs and checkpoints will be stored
GCS_BASE_PATH = f'gs://{GCS_BUCKET}/{JOB_NAME}/{STUDY_ID}'
TENSORBOARD_LOGS_DIR = os.path.join(GCS_BASE_PATH,"logs")
আপনার Google ক্লাউড প্রকল্প ব্যবহার করার জন্য নোটবুক প্রমাণীকরণ করা হচ্ছে
Kaggle নোটবুকের জন্য নিচের সেলটি চালানোর আগে "Add-ons"->"Google Cloud SDK"-এ ক্লিক করুন।
# 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
লোড এবং তথ্য প্রস্তুত
কাঁচা ডেটা পড়ুন এবং ডেটা সেটগুলিকে প্রশিক্ষণ ও পরীক্ষা করতে বিভক্ত করুন।
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = tf.keras.datasets.cifar10.load_data()
# Setting input specific parameters
# The model expects input of dimensions (INPUT_IMG_SIZE, INPUT_IMG_SIZE, 3)
INPUT_IMG_SIZE = 32
NUM_CLASSES = 10
মডেল আর্কিটেকচার এবং হাইপারপ্যারামিটার সংজ্ঞায়িত করুন
এই বিভাগে আমরা কেরাস টিউনার হাইপার প্যারামিটার এবং একটি মডেল-বিল্ডিং ফাংশন ব্যবহার করে আমাদের টিউনিং প্যারামিটারগুলি সংজ্ঞায়িত করি। মডেল-বিল্ডিং ফাংশনটি একটি আর্গুমেন্ট hp নেয় যেখান থেকে আপনি হাইপারপ্যারামিটারের নমুনা নিতে পারেন, যেমন hp.Int('units', min_value=32, max_value=512, step=32) (একটি নির্দিষ্ট পরিসর থেকে একটি পূর্ণসংখ্যা)।
import kerastuner
from tensorflow.keras import layers
# Configure the search space
HPS = kerastuner.engine.hyperparameters.HyperParameters()
HPS.Int('conv_blocks', 3, 5, default=3)
for i in range(5):
HPS.Int('filters_' + str(i), 32, 256, step=32)
HPS.Choice('pooling_' + str(i), ['avg', 'max'])
HPS.Int('hidden_size', 30, 100, step=10, default=50)
HPS.Float('dropout', 0, 0.5, step=0.1, default=0.5)
HPS.Float('learning_rate', 1e-4, 1e-2, sampling='log')
def build_model(hp):
inputs = tf.keras.Input(shape=(INPUT_IMG_SIZE, INPUT_IMG_SIZE, 3))
x = inputs
for i in range(hp.get('conv_blocks')):
filters = hp.get('filters_'+ str(i))
for _ in range(2):
x = layers.Conv2D(
filters, kernel_size=(3, 3), padding='same')(x)
x = layers.BatchNormalization()(x)
x = layers.ReLU()(x)
if hp.get('pooling_' + str(i)) == 'max':
x = layers.MaxPool2D()(x)
else:
x = layers.AvgPool2D()(x)
x = layers.GlobalAvgPool2D()(x)
x = layers.Dense(hp.get('hidden_size'),
activation='relu')(x)
x = layers.Dropout(hp.get('dropout'))(x)
outputs = layers.Dense(NUM_CLASSES, activation='softmax')(x)
model = tf.keras.Model(inputs, outputs)
model.compile(
optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(
hp.get('learning_rate')),
loss='sparse_categorical_crossentropy',
metrics=['accuracy'])
return model
একটি ক্লাউড টিউনার কনফিগার করুন
এই বিভাগে আমরা দূরবর্তী এবং স্থানীয় উভয় সম্পাদনের জন্য ক্লাউড টিউনার কনফিগার করি। দুটির মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল বিতরণ কৌশল।
from tensorflow_cloud import CloudTuner
distribution_strategy = None
if not tfc.remote():
# Using MirroredStrategy to use a single instance with multiple GPUs
# during remote execution while using no strategy for local.
distribution_strategy = tf.distribute.MirroredStrategy()
tuner = CloudTuner(
build_model,
project_id=GCP_PROJECT_ID,
project_name= JOB_NAME,
region=REGION,
objective='accuracy',
hyperparameters=HPS,
max_trials=100,
directory=GCS_BASE_PATH,
study_id=STUDY_ID,
overwrite=True,
distribution_strategy=distribution_strategy)
# Configure Tensorboard logs
callbacks=[
tf.keras.callbacks.TensorBoard(log_dir=TENSORBOARD_LOGS_DIR)]
# Setting to run tuning remotely, you can run tuner locally to validate it works first.
if tfc.remote():
tuner.search(x=x_train, y=y_train, epochs=30, validation_split=0.2, callbacks=callbacks)
# You can uncomment the code below to run the tuner.search() locally to validate
# everything works before submitting the job to Cloud. Stop the job manually
# after one epoch.
# else:
# tuner.search(x=x_train, y=y_train, epochs=1, validation_split=0.2, callbacks=callbacks)
দূরবর্তী প্রশিক্ষণ শুরু করুন
এই ধাপটি এই নোটবুক থেকে আপনার কোড রিমোট এক্সিকিউশনের জন্য প্রস্তুত করবে এবং মডেলটিকে প্রশিক্ষিত করার জন্য দূরবর্তীভাবে NUM_JOBS সমান্তরাল রান শুরু করবে। চাকরি জমা দেওয়ার পরে আপনি টেনসরবোর্ডের মাধ্যমে কাজের অগ্রগতি নিরীক্ষণ করতে পরবর্তী ধাপে যেতে পারেন।
# If you are using a custom image you can install modules via requirements txt file.
with open('requirements.txt','w') as f:
f.write('pandas==1.1.5\n')
f.write('numpy==1.18.5\n')
f.write('tensorflow-cloud\n')
f.write('keras-tuner\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"
tfc.run_cloudtuner(
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_4X'],
job_labels={'job': JOB_NAME},
service_account=SERVICE_ACCOUNT,
num_jobs=NUM_JOBS
)
প্রশিক্ষণ ফলাফল
আপনার Colab ইন্সট্যান্স আবার কানেক্ট করুন
বেশিরভাগ দূরবর্তী প্রশিক্ষণের কাজগুলি দীর্ঘস্থায়ী হয়, আপনি যদি Colab ব্যবহার করেন তবে প্রশিক্ষণের ফলাফল পাওয়া যাওয়ার আগেই এটির সময় শেষ হয়ে যেতে পারে। সেক্ষেত্রে প্রশিক্ষণের ফলাফলগুলি অ্যাক্সেস করতে আপনার Colab ইন্সট্যান্স পুনরায় সংযোগ এবং কনফিগার করতে নিম্নলিখিত বিভাগগুলি পুনরায় চালান। ক্রমানুসারে নিম্নলিখিত বিভাগগুলি চালান:
- প্রয়োজনীয় মডিউল আমদানি করুন
- প্রকল্প কনফিগারেশন
- আপনার Google ক্লাউড প্রকল্প ব্যবহার করার জন্য নোটবুক প্রমাণীকরণ করা হচ্ছে
টেনসরবোর্ড লোড করুন
প্রশিক্ষণ চলাকালীন আপনি ফলাফল দেখতে টেনসরবোর্ড ব্যবহার করতে পারেন। মনে রাখবেন আপনার প্রশিক্ষণ শুরু হওয়ার পরেই ফলাফল দেখাবে। এতে কয়েক মিনিট সময় লাগতে পারে।
%load_ext tensorboard
%tensorboard --logdir $TENSORBOARD_LOGS_DIR
আপনি নিম্নলিখিত হিসাবে প্রশিক্ষণ সম্পদ অ্যাক্সেস করতে পারেন. লক্ষ্য করুন আপনার টিউনিং কাজ অন্তত একবার ট্রায়াল শেষ হওয়ার পরেই ফলাফলগুলি দেখাবে৷ এতে কয়েক মিনিট সময় লাগতে পারে।
if not tfc.remote():
tuner.results_summary(1)
best_model = tuner.get_best_models(1)[0]
best_hyperparameters = tuner.get_best_hyperparameters(1)[0]
# References to best trial assets
best_trial_id = tuner.oracle.get_best_trials(1)[0].trial_id
best_trial_dir = tuner.get_trial_dir(best_trial_id)