Керас разница между генератором и последовательностью - PullRequest
8 голосов
/ 05 июня 2019

Я использую глубокую сеть CNN + LSTM для выполнения классификации на наборе данных 1D сигналов. Я использую keras 2.2.4 при поддержке tensorflow 1.12.0. Поскольку у меня большой набор данных и ограниченные ресурсы, я использую генератор для загрузки данных в память на этапе обучения. Сначала я попробовал этот генератор:

def data_generator(batch_size, preproc, type, x, y):
    num_examples = len(x)
    examples = zip(x, y)
    examples = sorted(examples, key = lambda x: x[0].shape[0])
    end = num_examples - batch_size + 1
    batches = [examples[i:i + batch_size] for i in range(0, end, batch_size)]

    random.shuffle(batches)
    while True:
        for batch in batches:
            x, y = zip(*batch)
            yield preproc.process(x, y)

Используя вышеописанный метод, я могу начать тренировку с размером мини-партии до 30 образцов за раз. Однако этот вид методов не гарантирует, что сеть будет обучаться только один раз для каждой выборки за эпоху. Учитывая этот комментарий с сайта Кераса:

Sequence - более безопасный способ многопроцессорной обработки. Эта структура гарантирует, что сеть будет обучаться только один раз для каждого образца эпоха, которая не относится к генераторам.

Я пробовал другой способ загрузки данных, используя следующий класс:

class Data_Gen(Sequence):

def __init__(self, batch_size, preproc, type, x_set, y_set):
    self.x, self.y = np.array(x_set), np.array(y_set)
    self.batch_size = batch_size
    self.indices = np.arange(self.x.shape[0])
    np.random.shuffle(self.indices)
    self.type = type
    self.preproc = preproc

def __len__(self):
    # print(self.type + ' - len : ' + str(int(np.ceil(self.x.shape[0] / self.batch_size))))
    return int(np.ceil(self.x.shape[0] / self.batch_size))

def __getitem__(self, idx):
    inds = self.indices[idx * self.batch_size:(idx + 1) * self.batch_size]
    batch_x = self.x[inds]
    batch_y = self.y[inds]
    return self.preproc.process(batch_x, batch_y)

def on_epoch_end(self):
    np.random.shuffle(self.indices)

Я могу подтвердить, что при использовании этого метода сеть обучается один раз для каждой выборки за эпоху, но на этот раз, когда я поместил более 7 выборок в мини-пакет, я обнаружил ошибку нехватки памяти:

Ошибка OP_REQUIRES в random_op.cc: 202: Ресурс исчерпан: OOM, когда выделение тензора с формой ...............

Я могу подтвердить, что для этого теста я использую ту же архитектуру, конфигурацию и машину модели. Мне интересно, почему будет разница между этими двумя способами загрузки данных?

Пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать более подробную информацию в случае необходимости.

Спасибо заранее.

РЕДАКТИРОВАНИЕ:

Вот код, который я использую для соответствия модели:

reduce_lr = keras.callbacks.ReduceLROnPlateau(
            factor=0.1,
            patience=2,
            min_lr=params["learning_rate"])

        checkpointer = keras.callbacks.ModelCheckpoint(
            filepath=str(get_filename_for_saving(save_dir)),
            save_best_only=False)

        batch_size = params.get("batch_size", 32)

        path = './logs/run-{0}'.format(datetime.now().strftime("%b %d %Y %H:%M:%S"))
        tensorboard = keras.callbacks.TensorBoard(log_dir=path, histogram_freq=0,
                                                  write_graph=True, write_images=False)
        if index == 0:
            print(model.summary())
            print("Model memory needed for batchsize {0} : {1} Gb".format(batch_size, get_model_memory_usage(batch_size, model)))

        if params.get("generator", False):
            train_gen = load.data_generator(batch_size, preproc, 'Train', *train)
            dev_gen = load.data_generator(batch_size, preproc, 'Dev', *dev)
            valid_metrics = Metrics(dev_gen, len(dev[0]) // batch_size, batch_size)
            model.fit_generator(
                train_gen,
                steps_per_epoch=len(train[0]) / batch_size + 1 if len(train[0]) % batch_size != 0 else len(train[0]) // batch_size,
                epochs=MAX_EPOCHS,
                validation_data=dev_gen,
                validation_steps=len(dev[0]) / batch_size + 1  if len(dev[0]) % batch_size != 0 else len(dev[0]) // batch_size,
                callbacks=[valid_metrics, MyCallback(), checkpointer, reduce_lr, tensorboard])

            # train_gen = load.Data_Gen(batch_size, preproc, 'Train', *train)
            # dev_gen = load.Data_Gen(batch_size, preproc, 'Dev', *dev)
            # model.fit_generator(
        #     train_gen,
        #     epochs=MAX_EPOCHS,
        #     validation_data=dev_gen,
        #     callbacks=[valid_metrics, MyCallback(), checkpointer, reduce_lr, tensorboard])
Добро пожаловать на сайт PullRequest, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...