Quick Start 一个最简单的DDP Pytorch例子! 环境准备 PyTorch(gpu)=1.5,python=3.6 推荐使用官方打好的PyTorch docker,避免乱七八糟的环境问题影响心情。 [代码] 代码 单GPU代码 [代码] 加入DDP的代码 [代码] DDP的基本原理 大白话原理 假如我们有N张显卡, 1. (缓解GIL限制)在DDP模式下,会有N个进程被启动,每个进程在一张卡上加载一个模型,这些模型的参数在数值上是相同的。 1. (RingReduce加速)在模型训练时,各个进程通过一种叫RingReduce的方法与其他进程通讯,交换各自的梯度,从而获得所有进程的梯度; 1. (实际上就是Data Parallelism)各个进程用平均后的梯度更新自己的参数,...
Python
2026-01-11
Overview 特征工程是机器学习流程中重要的一个环节,即使是通常用来做端到端学习的深度学习模型在训练之前也免不了要做一些特征工程相关的工作。Tensorflow平台提供的FeatureColumn API为特征工程提供了强大的支持。 Feature cloumns是原始数据和Estimator模型之间的桥梁,它们被用来把各种形式的原始数据转换为模型能够使用的格式。深度神经网络只能处理数值数据,网络中的每个神经元节点执行一些针对输入数据和网络权重的乘法和加法运算。然而,现实中的有很多非数值的类别数据,比如产品的品牌、类目等,这些数据如果不加转换,神经网络是无法处理的。另一方面,即使是数值数据,在仍给网络进行训练之前有时也需要做一些处理,比如标准化、离散化等。 在Tensorflow中,通过...
DFS
Python
2026-01-11
@tf_export为函数取了个名字! Tensorflow经常看到定义的函数前面加了@tf_export。例如,tensorflow/python/platform/app.py中有: [代码] 首先,@tf_export是一个修饰符。修饰符的本质是一个函数 tf_export的实现在tensorflow/python/util/tf_export.py中: [代码] 等号的右边的理解分两步: 1. functools.partial 1. api_export functools.partial是偏函数,它的本质简而言之是为函数固定某些参数。如:functools.partial(FuncA, p1)的作用是把函数FuncA的第一个参数固定为p1;又如functools.partial(...
问题表示 有很多概率问题,尤其是独立重复实验问题,如果用生成函数的方法来做,会显得特别方便。本文要讲的“随机游走”问题便是其中一例,它又被形象地叫做“醉汉问题”,其本质上是一个二项分布,但是由于取了极限,出现了很多新的性质和应用。我们先考虑如下问题: 考虑实数轴上的一个粒子,在 t=0 时刻它位于原点,每过一秒,它要不向前移动一格(+1),要不就向后移动一格(1),问 n 秒后它所处位置的概率分布。 不难发现,这个问题跟二项分布是雷同的。如果把这个粒子形象比喻成一个“喝醉酒的人”,那么上面的走法就类似于一个完全不省人事的醉汉走路问题了。(当然,醉汉是在三维空间走路的,这里简单起见,只描述了一维...
Python
2026-01-11
TFRecord TFRecord 是谷歌推荐的一种二进制文件格式,理论上它可以保存任何格式的信息。 tf.Example是一个Protobuffer定义的message,表达了一组string到bytes value的映射。TFRecord文件里面其实就是存储的序列化的tf.Example。关于Protobuffer参考Protobuf 终极教程。 example 我们可以具体到相关代码去详细地看下tf.Example的构成。作为一个Protobuffer message,它被定义在文件core/example/example.proto中: [代码] 只是包了一层Features的message。我们还需要进一步去查找Features的message定义: [代码] 到这里,我们可以看出...
PyTorch中,所有神经网络的核心是 autograd 包。 autograd 包为张量上的所有操作提供了自动求导机制。它是一个在运行时定义(definebyrun)的框架,这意味着反向传播是根据代码如何运行来决定的,并且每次迭代可以是不同的. 让我们用一些简单的例子来看看吧。 张量 torch.Tensor 是这个包的核心类。如果设置它的属性 .requires_grad 为 True,那么它将会追踪对于该张量的所有操作。当完成计算后可以通过调用 .backward(),来自动计算所有的梯度。这个张量的所有梯度将会自动累加到.grad属性. 要阻止一个张量被跟踪历史,可以调用 .detach() 方法将其与计算历史分离,并阻止它未来的计算记录被跟踪。 为了防止跟踪历史记录(和使用内存),...
计算几何(Computational Geometry),是一系列使用计算机解决几何问题的算法。与解析几何相比,计算几何更适合计算机运算,精度较高,运算速度较快,并且易于编写。 浮点误差 程序设计中,考虑到浮点数 double 有精度误差,在比较时,通常允许一定的误差,即对于两个数 a 、 b ,如果 [Math] ,则认为 a=b 。一般根据题目要求, d (代码中命名为 EPS)取一个较小值,如 10^{8} 。 [代码] 向量 向量(vector)是一个有大小和方向的量,在几何中,它被表示为带箭头的线段。向量可以用起点和终点的坐标来表示 —— 从点 A到点B 的向量表示为 [Math] 。 向量的书写,两个大写字母上加一个箭头(表示方向) [Math] 向量没有位置,即向量可以在平面内...
Python
2026-01-11
相同点 nn.Xxx和nn.functional.xxx的实际功能是相同的,即nn.Conv2d和nn.functional.conv2d 都是进行卷积,nn.Dropout 和nn.functional.dropout都是进行dropout,。。。。。; 运行效率也是近乎相同。 nn.functional.xxx是函数接口,而nn.Xxx是nn.functional.xxx的类封装,并且nn.Xxx都继承于一个共同祖先nn.Module。这一点导致nn.Xxx除了具有nn.functional.xxx功能之外,内部附带了nn.Module相关的属性和方法,例如train(), eval(),load_state_dict, state_dict 等。 不同点 两者的调用方式不同。 nn.X...
问题定义 多元二次多项式,维度为 n ,那么可以用以下公式描述该函数: [Formula] 其中 a_{i,j} 为二次项系数,共有 n^2 项, 1≤i,j≤n ,且所有的 a 不全为0,即 ∃a_{i,j}≠0 ; b_k 为一次项系数,共 n 项, 1≤k≤n ; c 为常数项。 记 f(x)=[x_1,x_2,...,x_n]^T ,则上述函数可以写作二次型的形式: 转化过程中A,b满足: A 为n阶对称方阵, A_{i,j}=a_{i,j} 因为 ∃a_{i,j}≠0 ,A不为零矩阵 b_i=b_i 为了后续计算简便,我们将二次型稍作改动: [Formula] 我们的目标就是寻找该函...
基本概念 方向导数:是一个数;反映的是 f(x,y) 在 P_0 点沿方向 v 的变化率。 偏导数:是多个数(每元有一个);是指多元函数沿坐标轴方向的方向导数,因此二元函数就有两个偏导数。 偏导函数:是一个函数;是一个关于点的偏导数的函数。 梯度:是一个向量;每个元素为函数对一元变量的偏导数;它既有大小(其大小为最大方向导数),也有方向。 方向导数 反映的是 f(x,y) 在 P_0 点沿方向 v 的变化率。 例子如下: 题目 设二元函数 f(x, y) = x^2 + y^2 ,分别计算此函数在点 (1, 2) 沿方向 w=\{3, 4\} 与方向 u=\{1, 0\} 的方向导数。 解: ...
Algorithm
2026-01-11
题目 给定一个无序的数组,找出数组在排序之后,相邻元素之间最大的差值。 如果数组元素个数小于 2,则返回 0。 Example 1: [代码] 解题思路:如果进行排序,这里会超时。采用桶排序 排序算法 的思想,可以在线性时间解决。 1. 首先建立桶,每个桶中只需要存放这个桶中元素的最大值和最小值。 1. 我们期望将数组中的各个数等距离分配,也就是每个桶的长度相同,也就是对于所有桶来说,桶内最大值减去桶内最小值都是一样的。可以当成公式来记。 1. 确定桶的数量,最后的加一保证了数组的最大值也能分到一个桶。为什么需要这样规定桶的尺寸呢?因为这样可以让最大的间距的两个元素在两个不同的桶中。可以证明一下,因为我们用元素范围之差除以元素个数,所以桶的尺寸就是平均的元素间距,显然最大间距的两个元素不可能...