PyTorch2.0发布

2023-03-21 12:09:12 浏览数 (3)

对比一下PyTorch 1.0和PyTorch 2.0的一些不同之处:

动态图改进:PyTorch 2.0仍然支持动态图(eager mode),并在此基础上进行了改进。除了提高性能外,还加入了对Dynamic Shapes的支持,可以动态变更输入数据的形状,以及对Distributed的扩展支持。

编译模式增强:PyTorch 2.0中增加了一个新的编译模式(compile mode),可以在训练和推理过程中对模型进行加速,从而提升性能。编译模式使用了类似于Numba或者TF XLA的JIT技术,生成高效的C 代码。

TorchScript改进:PyTorch 2.0支持TorchScript的即时编译(JIT)功能,这种语言不仅可以用于更高效的推理,还提高了安全性,因为它可以将Python代码转换成静态计算图,以便进行部署。

New functions & accelerators:PyTorch 2.0除了上述改进外,还增加了其他的一些功能和加速器,包括但不限于高级索引、Transformers模型、PyTorch-MetricLearning、Fairscale等。

总体来说,Pytorch 2.0相对于1.0,对动态图、编译模式和TorchScript都进行了改进,在性能和灵活度方面都有所提高。同时,PyTorch 2.0引入了一些新的函数和加速器,使得PyTorch能够更好地适应各种情况下的深度学习应用。

如果你是从PyTorch 1.0升级到PyTorch 2.0,需要注意以下几点:

PyTorch 2.0在1.0的基础上进行了扩展和改进,一些废弃的API被替换成了新的API,需要重新学习。

PyTorch 2.0需要在Python 3.6或更高版本中运行。

PyTorch 2.0可能会有一些向后不兼容的改变,需要谨慎升级,以避免对现有代码造成影响。

PyTorch 1.0的特性和示例代码可以总结如下:

动态图:PyTorch 1.0引入了动态图,允许用户以命令式方式编写并调试模型,从而更轻松地实现自己的想法。下面是一个计算梯度的示例代码:

代码语言:txt复制
python
import torch

x = torch.ones(2, 2, requires_grad=True)
y = x   2
z = y * y * 3
out = z.mean()

out.backward()

print(x.grad)

TorchScript:PyTorch 1.0中引入了TorchScript,这是一种静态图形表示的语言,可以将动态图转换为静态图。下面是将脚本转换为TorchScript的示例代码:

代码语言:txt复制
python
import torch
import torch.nn as nn

class MyModel(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(MyModel, self).__init__()
        self.linear = nn.Linear(1, 1)
    def forward(self, x):
        return self.linear(x)

model = MyModel()
traced_script_module = torch.jit.trace(model, torch.randn(1, 1))

C 前端:PyTorch 1.0中新增了C 前端,允许使用C 编写模型并将其集成到现有应用程序中。下面是在C 中加载模型的示例代码:

代码语言:txt复制
c  
#include "torch/script.h"

int main() {
    torch::jit::script::Module module = torch::jit::load("model.pt");
    std::vector<torch::jit::IValue> inputs;
    inputs.push_back(torch::ones({1, 3, 224, 224}));
    auto output = module.forward(inputs).toTensor();
    std::cout << output.slice(/*dim=*/1, /*start=*/0, /*end=*/5) << 'n';
    return 0;
}

分布式训练:PyTorch 1.0中改进了分布式训练,可以更轻松地使用PyTorch Distributed包进行分布式训练。下面是一个分布式训练的示例代码:

代码语言:txt复制
python
import torch.distributed as dist
dist.init_process_group(backend='gloo', init_method='file:///tmp/rank0', rank=0, world_size=4)

# Create model and optimizer
model = ...
optimizer = ...
model = torch.nn.parallel.DistributedDataParallel(model)
optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=0.001)

# Train model
for epoch in range(num_epochs):
    for local_batch, local_labels in train_loader:
        # Transfer to GPU
        local_batch, local_labels = local_batch.to(device), local_labels.to(device)
        
        # Forward pass
        output = model(local_batch)
        loss = loss_fn(output, local_labels)
        
        # Backward pass
        optimizer.zero_grad()
        loss.backward()
        optimizer.step()

量化:PyTorch 1.0中增加了一些对模型量化的支持。下面是一个对模型进行量化的示例代码:

代码语言:txt复制
python
import torch.quantization

model = ...
quantized_model = torch.quantization.quantize_dynamic(model, {torch.nn.Linear}, dtype=torch.qint8)

总之,PyTorch 1.0的特性和示例代码涵盖了动态图、TorchScript、C 前端、分布式训练、量化等多个方面,这些功能使得PyTorch更易于使用,并且可以帮助开发者更好地构建深度学习应用程序。

PyTorch 2.0 是 PyTorch 的最新版本,它引入了许多新的特性和改进。以下是一些 PyTorch 2.0 的特性和示例代码:

  1. TorchScript

TorchScript 是 PyTorch 的新功能,它允许将 PyTorch 模型转换为可在不同平台上运行的低级代码。以下是一个简单的示例:

代码语言:txt复制
import torch

class MyModel(torch.nn.Module):
    def __init__(self):
        super(MyModel, self).__init__()
        self.linear = torch.nn.Linear(10, 1)

    def forward(self, x):
        return self.linear(x)

model = MyModel()
traced_model = torch.jit.trace(model, torch.randn(1, 10))
traced_model.save('model.pt')

在这个例子中,我们定义了一个简单的模型,然后使用 torch.jit.trace 将其转换为 TorchScript。最后,我们将转换后的模型保存到文件中。

  1. 分布式训练

PyTorch 2.0 引入了一些新的分布式训练功能,使得在多个 GPU 或多台机器上进行训练更加容易。以下是一个简单的示例:

代码语言:txt复制
import torch
import torch.distributed as dist

# 初始化分布式环境
dist.init_process_group('gloo', rank=0, world_size=4)

# 定义模型和优化器
model = torch.nn.Linear(10, 1)
optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01)

# 分布式训练
for epoch in range(10):
    for inputs, targets in data_loader:
        # 将数据分发到各个 GPU 上
        inputs = inputs.to(rank)
        targets = targets.to(rank)

        # 计算梯度
        outputs = model(inputs)
        loss = torch.nn.functional.mse_loss(outputs, targets)
        loss.backward()

        # 广播梯度并更新参数
        dist.all_reduce(loss)
        optimizer.step()
        optimizer.zero_grad()

在这个例子中,我们使用 dist.init_process_group 初始化了分布式环境,然后使用 dist.all_reduce 广播梯度并更新参数。

  1. 自动混合精度

PyTorch 2.0 引入了自动混合精度功能,使得在训练过程中自动选择最佳的数据类型,从而加快训练速度。以下是一个简单的示例:

代码语言:txt复制
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torch.cuda.amp import autocast, GradScaler

# 定义模型和优化器
model = nn.Linear(10, 1)
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01)

# 定义自动混合精度相关对象
scaler = GradScaler()

# 训练循环
for epoch in range(10):
    for inputs, targets in data_loader:
        # 将数据转换为半精度
        inputs = inputs.half()
        targets = targets.half()

        # 开始自动混合精度
        with autocast():
            outputs = model(inputs)
            loss = nn.functional.mse_loss(outputs, targets)

        # 反向传播和优化
        scaler.scale(loss).backward()
        scaler.step(optimizer)
        scaler.update()
        optimizer.zero_grad()

在这个例子中,我们使用 autocastGradScaler 对训练过程进行自动混合精度处理。

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