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数据训练定期保存数据

在数据训练过程中,可能会出现 GPU掉卡GPU故障网络波动流量负载过高网络中断机器硬件故障机器宕机、数据训练中到第 N 个批次被实例系统自动 OOM 被迫终止等问题,这些问题一旦发生,如果没有适当的措施来保存训练进度,可能会导致之前的训练成果丢失,从而需要从头开始训练。这不仅浪费了宝贵的时间和计算资源,还可能增加研究和开发的工作量。

提示

因此,定期将模型的状态保存到磁盘是非常重要的。这不仅包括模型的参数(权重和偏差),还包括其他关键信息,例如:

  1. 当前迭代次数(Epochs):了解训练进行到哪个阶段。
  2. 优化器状态:保存优化器的参数(如学习率、动量等)和内部状态(如Adam优化器的一阶和二阶矩估计),这对于训练过程的连续性至关重要。
  3. 损失函数的历史记录:这有助于监控模型训练过程中的性能变化。
  4. 学习率调整器状态(如果使用):记录任何动态学习率调整的状态。

保存这些信息允许在训练中断后从上次保存的状态恢复训练,而不是从头开始。在深度学习框架中,如 PyTorchTensorFlow,通常提供了相应的工具和 API 来方便地实现这一功能。这种做法在长时间或大规模的训练任务中尤为重要,可以显著减少因意外中断导致的资源浪费和时间延误。

使用PyTorch CheckpointTensorFlow ModelCheckpoint,开发者可以有效地管理长时间训练过程中的模型状态,确保即使发生中断也能从最近的状态恢复,从而节省时间和计算资源。

PyTorch Checkpoint

PyTorch 框架提供了灵活的保存和加载模型的机制,包括模型的参数、优化器的状态以及其他任何需要保存的信息。在 PyTorch 中,这通常是通过使用 torch.save()torch.load() 函数来实现的。

PyTorch 官方文档提供了不同场景下保存和加载模型的详细指导,包括仅保存模型参数、保存整个模型、保存多个组件(如模型和优化器状态)等。

文档链接:Saving and Loading Models - PyTorch

TensorFlow ModelCheckpoint

TensorFlow/KerasModelCheckpoint 是一个回调函数,用于在训练期间的特定时刻保存模型。这可以是每个 epoch 结束时,或者当某个监视指标(如验证集损失)改善时。

ModelCheckpoint 不仅可以保存模型的最新状态,还可以用于保存训练过程中性能最好的模型。

它允许灵活地配置哪些内容被保存(仅权重、整个模型等)以及如何保存(每次都保存、仅保存最佳模型等)。

文档链接:Save and load models - TensorFlow