PyTorch保存加载模型小结

1.

torch.save(model,path) 

model = torch.load(path)

虽然是保存了完整模型的结构和参数,但是调用的时候还是会寻找依赖模型源码文件。

2.

model = Model()
torch.save(model.state_dict(),path)
state_dict = torch.load(state_dict_path)
model = model.load_state_dict(state_dict)

只保存了模型每一层的参数,节省了存储空间。

3.torch.jit

jit just-in-time即时编译

TorchScript = torch.jit.trace(model, example_inputs,)
torch.jit.save(TorchScript,path)  or
TorchScript.save(path)

把torch模型的转成torchscript脚本保存,需要调用torch.jit.trace

不能直接保存模型,需要提供一个输入样例,跟踪记录对这个样例的操作,把python的代码转成torchscript的脚本。

踩坑点:
(1)在这个过程中,只能跟踪模型中forward的部分,(跟踪其他函数需要使用torch.jit.trace_module()待尝试)

(2)并且如果forward中有if else分支,只会保留操作当前样例的一个分支,例如在训练时需要计算loss,而在预测的时候不用计算loss。

如果代码中有if条件控制,尽量避免使用torch.jit.trace来转换代码,因为它不能处理变化条件,如果非要用trace的话,可以把if条件控制改成别的形式,比如:

def f(x):
  if x > 0:
    return False
  else:
    return True

可以改成:

def f(x):
  return x <= 0

(3)并且要求forward的输入输出都是tensor或tuple(tensor)的形式。
(4)静态模型,向量的维度(batch_size)不能改变,暂时设定batch_size为1,影响速度。

(5)jit不能转换第三方Python库中的函数,尽量所有代码都使用pytorch实现,如果速度不理想的话,可以参考PyTorch官网的用C++自定义TorchScript算子的教程,用C++实现需要的功能,然后注册成jit操作,最后转成torchscript。

(6)尽量不要包含中文注释

函数的默认参数如果不是tensor的话,需要指定类型;

(7) list中元素默认为tensor,如果不是,也要指定类型;

(8)tensor.bool()操作不支持,可以直接用tensor>0来替代;

(9)不支持with语句;

(10) 不支持花式赋值,比如下面这种:

(11) 如果在model的forward函数中调用了另一个model0,需要先在model的构造函数中将model0设为model的子模型;

(12) 在TorchScript中,有一种Optional类型,举例:在一个函数中,如果可以通过if控制来返回None或者tensor,那么这个返回值会被认定为Optional[Tensor],这会导致无法对该返回值使用tensor的内置方法或属性,比如tensor.shape,tensor.size()等;

(13)TorchScript中对tensor类型的要求严格得多,比如torch.tensor(1.0)这个变量会被默认为doubletensor,可能会在计算中出现错误;

(14)TorchScript中带有梯度的零维张量无法当做标量进行计算,这个问题可能会在使用C++自定义TorchScript算子时遇到。

4. onnx

总体流程

import onnx
import torch
import torchvision

dummy_input = torch.randn(10, 3, 224, 224, device='cuda')
model = torchvision.models.alexnet(pretrained=True).cuda()


torch.onnx.export(model, dummy_input, "alexnet.onnx", verbose=True)
# Load the ONNX model
model = onnx.load("alexnet.onnx")

# Check that the IR is well formed
onnx.checker.check_model(model)

# Print a human readable representation of the graph
onnx.helper.printable_graph(model.graph)

保存模型函数参数

torch.onnx.export(model, #需要输出的模型
                  args, #模型输入的样例tensor or tuple(tensor)
                  f,  #保存模型的地址
                  export_params=True, 
                  verbose=False, 
                  training=<TrainingMode.EVAL: 0>, 
                  input_names=None, #定义输入层的参数的名称
                  output_names=None, #定义输出层的参数的名称
                  aten=False, export_raw_ir=False, operator_export_type=None, 
                  opset_version=None, #opset_version=13, 操作集合的版本,高版本支持更多的python操作
                  _retain_param_name=True, do_constant_folding=True, example_outputs=None, strip_doc_string=True, 
                  dynamic_axes=None, #可以动态调整的变量维度
                  keep_initializers_as_inputs=None, custom_opsets=None, enable_onnx_checker=True, use_external_data_format=False)

不好用,很多torch操作不支持,报错没有指出具体不支持操作的代码位置,不方便debug。

参考博客

TorchScript使用的注意事项和常见错误https://zhuanlan.zhihu.com/p/96397421

【Pytorch部署】TorchScripthttps://zhuanlan.zhihu.com/p/135911580

PyTorch 源码解读之即时编译篇https://bbs.cvmart.net/articles/4576

PyTorch JIT Source Code Read Notehttps://zasdfgbnm.github.io/2018/09/20/PyTorch-JIT-Source-Code-Read-Note/

pytorch_onnxhttps://pytorch.org/docs/stable/onnx.html

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