文章目录
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- [1. LossHistory日志类定义](#1. LossHistory日志类定义)
- [2. LossHistory类的使用](#2. LossHistory类的使用)
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- [2.1 实例化LossHistory](#2.1 实例化LossHistory)
- [2.2 记录每个epoch的loss](#2.2 记录每个epoch的loss)
- [2.3 训练结束close掉SummaryWriter](#2.3 训练结束close掉SummaryWriter)
- [3. 利用Tensorboard 可视化](#3. 利用Tensorboard 可视化)
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- [3.1 显示可视化效果](#3.1 显示可视化效果)
- 参考
利用Tensorboard记录训练过程中每个epoch的训练loss以及验证loss,便于及时了解网络的训练进展。
代码参考自 B导github仓库: https://github.com/bubbliiiing/deeplabv3-plus-pytorch
1. LossHistory日志类定义
py
import os
import matplotlib
matplotlib.use('Agg')
from matplotlib import pyplot as plt
import scipy.signal
import torch
import torch.nn.functional as F
from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter
#from tensorboardX import SummaryWriter
class LossHistory():
def __init__(self, log_dir, model, input_shape):
self.log_dir = log_dir
self.losses = []
self.val_loss = []
os.makedirs(self.log_dir)
self.writer = SummaryWriter(self.log_dir)
try:
dummy_input = torch.randn(2, 3, input_shape[0], input_shape[1])
self.writer.add_graph(model, dummy_input)
except:
pass
def append_loss(self, epoch, loss, val_loss):
if not os.path.exists(self.log_dir):
os.makedirs(self.log_dir)
self.losses.append(loss)
self.val_loss.append(val_loss)
with open(os.path.join(self.log_dir, "epoch_loss.txt"), 'a') as f:
f.write(str(loss))
f.write("\n")
with open(os.path.join(self.log_dir, "epoch_val_loss.txt"), 'a') as f:
f.write(str(val_loss))
f.write("\n")
self.writer.add_scalar('loss', loss, epoch)
self.writer.add_scalar('val_loss', val_loss, epoch)
self.loss_plot()
def loss_plot(self):
iters = range(len(self.losses))
plt.figure()
plt.plot(iters, self.losses, 'red', linewidth = 2, label='train loss')
plt.plot(iters, self.val_loss, 'coral', linewidth = 2, label='val loss')
try:
if len(self.losses) < 25:
num = 5
else:
num = 15
plt.plot(iters, scipy.signal.savgol_filter(self.losses, num, 3), 'green', linestyle = '--', linewidth = 2, label='smooth train loss')
plt.plot(iters, scipy.signal.savgol_filter(self.val_loss, num, 3), '#8B4513', linestyle = '--', linewidth = 2, label='smooth val loss')
except:
pass
plt.grid(True)
plt.xlabel('Epoch')
plt.ylabel('Loss')
plt.legend(loc="upper right")
plt.savefig(os.path.join(self.log_dir, "epoch_loss.png"))
plt.cla()
plt.close("all")
- (1) 首先利用
LossHistory
类的构造函数__init__
, 实例化Tensorboard
的SummaryWriter
对象self.writer,并将网络结构图添加到self.writer中。其中__init__
方法接收的参数包括,保存log的路径log_dir
以及模型model
和输入的shape
py
def __init__(self, log_dir, model, input_shape):
self.log_dir = log_dir
self.losses = []
self.val_loss = []
os.makedirs(self.log_dir)
self.writer = SummaryWriter(self.log_dir)
try:
dummy_input = torch.randn(2, 3, input_shape[0], input_shape[1])
self.writer.add_graph(model, dummy_input)
except:
pass
- (2) 记录每个
epoch
的训练损失loss
以及验证val_loss
,并保存到tensorboar中显示
py
self.writer.add_scalar('loss', loss, epoch)
self.writer.add_scalar('val_loss', val_loss, epoch)
同时将训练的loss
以及验证val_loss
逐行保存到.txt
文件中
py
with open(os.path.join(self.log_dir, "epoch_loss.txt"), 'a') as f:
f.write(str(loss))
f.write("\n")
并且在每个epoch时,调用loss_plot
绘制历史的loss曲线
,并保存为epoch_loss.png
, 由于每个epoch保存的图片都是重名
的,因此在训练结束时,会保存最新
的所有epoch绘制的loss曲线
2. LossHistory类的使用
2.1 实例化LossHistory
在训练开始前,实例化LossHistory类,调用__init__
实例化时,会创建SummaryWriter
对象,用于记录训练的过程中的数据,比如loss, graph以及图片信息等
py
local_rank = int(os.environ["LOCAL_RANK"])
model = DeepLab(num_classes=num_classes, backbone=backbone, downsample_factor=downsample_factor, pretrained=pretrained)
input_shape = [512, 512]
if local_rank == 0:
time_str = datetime.datetime.strftime(datetime.datetime.now(),'%Y_%m_%d_%H_%M_%S')
log_dir = os.path.join(save_dir, "loss_" + str(time_str))
loss_history = LossHistory(log_dir, model, input_shape=input_shape)
else:
loss_history = None
- 对于
多GPU
训练时,只在主进程(local_rank == 0)
记录训练的日志信息 - log 保存的路径log_dir,利用
loss_
+当前时间
的形式记录
py
log_dir = os.path.join(save_dir, "loss_" + str(time_str))
2.2 记录每个epoch的loss
在每个epoch
中,利用loss_history
的append_loss方法,利用SummaryWriter
对象保存loss:
py
for epoch in range(start_epoch, total_epoch):
...
loss_history.append_loss(epoch + 1, total_loss / epoch_step, val_loss / epoch_step_val)
- 记录了每个epoch的训练loss以及验证val_loss
- 同时将最新的loss曲线,保存到本地
epoch_loss.png
- 并将历史的训练loss和val_loss
保存为txt
文件,方便查看
2.3 训练结束close掉SummaryWriter
py
loss_history.writer.close()
3. 利用Tensorboard 可视化
Tensorboard
最早是在Tensorflow
中开发和应用的,pytorch 中也同样支持Tensorboard的使用,pytorch中
的Tensorboard工具叫TensorboardX
, 它需要依赖于
tensorflow库中的一些组件支持。因此在安装Tensorboardx
之前,需要先安装TensorFlow
, 否则直接安装Tensorboardx
运行会报错。
shell
pip install tensorflow
pip install tensorboardX
3.1 显示可视化效果
训练结束后,cd
到SummaryWriter中定义好日志保存目录log_dir
下,执行如下指令
py
cd log_dir # log_dir为定义的日志保存目录
tensorboard --logdir=./ --port 6006
然后会显示出访问的链接地址
,点击链接就可以查看Tensorboard可视化效果
Scalar模块
展示训练过程中,每个epoch的train_loss、Accuracy、Learn_Rating
的数值变化
GRAPH
模块展示的是模型的网络结构
HISTOGRAMS
模块展示添加到tensorboard中各层的权重分布
情况