文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

解决pytorch下只打印tensor的数值不打印出device等信息的问题

2024-04-02 19:55

关注

torch.Tensor类型的数据loss和acc打印时

如果写成以下写法


print('batch_loss: '+str(loss.data)+'batch acc: '+str(acc.data))

则不仅会打印出loss和acc的值,还会打印出device信息和 tensor字样,如下:

在这里插入图片描述

如果仅想打印出数值,使得打印出的信息更加简洁

则要用以下写法


print('batch_loss: {:.3f} batch acc: {:.3f}'.format(loss.data, acc.data))

该写法还可控制输出格式,结果类似如下:

在这里插入图片描述

补充:关于pytorch中用plt显示tensor的问题(tensor转numpy)

问题

图像的张量结构为(C,H,W),而plt可以显示的图片格式要求(H,W,C),C为颜色通道数,可以没有。

所以问题就是将Tensor(C,H,W)=> numpy(H,W,C)

解决办法


def transimg(img):
    img = img / 2 + 0.5 # unnormalize
    npimg = img.numpy()
    npimg1 = np.transpose(npimg,(1,2,0)) # C*H*W => H*W*C
    return npimg1

补充:PyTorch代码调试利器: 自动print每行代码的Tensor信息

本文介绍一个用于 PyTorch 代码的实用工具 TorchSnooper。作者是TorchSnooper的作者,也是PyTorch开发者之一。

GitHub 项目地址: https://github.com/zasdfgbnm/TorchSnooper

大家可能遇到这样子的困扰:比如说运行自己编写的 PyTorch 代码的时候,PyTorch 提示你说数据类型不匹配,需要一个 double 的 tensor 但是你给的却是 float;再或者就是需要一个 CUDA tensor, 你给的却是个 CPU tensor。

比如下面这种:

RuntimeError: Expected object of scalar type Double but got scalar type Float

这种问题调试起来很麻烦,因为你不知道从哪里开始出问题的。比如你可能在代码的第三行用 torch.zeros 新建了一个 CPU tensor, 然后这个 tensor 进行了若干运算,全是在 CPU 上进行的,一直没有报错,直到第十行需要跟你作为输入传进来的 CUDA tensor 进行运算的时候,才报错。要调试这种错误,有时候就不得不一行行地手写 print 语句,非常麻烦。

再或者,你可能脑子里想象着将一个 tensor 进行什么样子的操作,就会得到什么样子的结果,但是 PyTorch 中途报错说 tensor 的形状不匹配,或者压根没报错但是最终出来的形状不是我们想要的。这个时候,我们往往也不知道是什么地方开始跟我们「预期的发生偏离的」。我们有时候也得需要插入一大堆 print 语句才能找到原因。

TorchSnooper 就是一个设计了用来解决这个问题的工具。TorchSnooper 的安装非常简单,只需要执行标准的 Python 包安装指令就好:


pip install torchsnooper

安装完了以后,只需要用 @torchsnooper.snoop() 装饰一下要调试的函数,这个函数在执行的时候,就会自动 print 出来每一行的执行结果的 tensor 的形状、数据类型、设备、是否需要梯度的信息。

安装完了以后,下面就用两个例子来说明一下怎么使用。

例子1

比如说我们写了一个非常简单的函数:


def myfunc(mask, x):
    y = torch.zeros(6)
    y.masked_scatter_(mask, x)
    return y

我们是这样子使用这个函数的:


mask = torch.tensor([0, 1, 0, 1, 1, 0], device='cuda')
source = torch.tensor([1.0, 2.0, 3.0], device='cuda')
y = myfunc(mask, source)

上面的代码看起来似乎没啥问题,然而实际上跑起来,却报错了:

RuntimeError: Expected object of backend CPU but got backend CUDA for argument #2 'mask'

问题在哪里呢?让我们 snoop 一下!用 @torchsnooper.snoop() 装饰一下 myfunc 函数:


import torch
import torchsnooper
@torchsnooper.snoop()
def myfunc(mask, x):
    y = torch.zeros(6)
    y.masked_scatter_(mask, x)
    return y

mask = torch.tensor([0, 1, 0, 1, 1, 0], device='cuda')
source = torch.tensor([1.0, 2.0, 3.0], device='cuda')
y = myfunc(mask, source)

然后运行我们的脚本,我们看到了这样的输出:

Starting var:.. mask = tensor<(6,), int64, cuda:0>
Starting var:.. x = tensor<(3,), float32, cuda:0>
21:41:42.941668 call 5 def myfunc(mask, x):
21:41:42.941834 line 6 y = torch.zeros(6)
New var:....... y = tensor<(6,), float32, cpu>
21:41:42.943443 line 7 y.masked_scatter_(mask, x)
21:41:42.944404 exception 7 y.masked_scatter_(mask, x)

结合我们的错误,我们主要去看输出的每个变量的设备,找找最早从哪个变量开始是在 CPU 上的。我们注意到这一行:

New var:....... y = tensor<(6,), float32, cpu>

这一行直接告诉我们,我们创建了一个新变量 y, 并把一个 CPU tensor 赋值给了这个变量。这一行对应代码中的 y = torch.zeros(6)。于是我们意识到,在使用 torch.zeros 的时候,如果不人为指定设备的话,默认创建的 tensor 是在 CPU 上的。我们把这一行改成 y = torch.zeros(6, device='cuda'),这一行的问题就修复了。

这一行的问题虽然修复了,我们的问题并没有解决完整,再跑修改过的代码还是报错,但是这个时候错误变成了:

RuntimeError: Expected object of scalar type Byte but got scalar type Long for argument #2 'mask'

好吧,这次错误出在了数据类型上。这次错误报告比较有提示性,我们大概能知道是我们的 mask 的数据类型错了。再看一遍 TorchSnooper 的输出,我们注意到:


Starting var:.. mask = tensor<(6,), int64, cuda:0>

果然,我们的 mask 的类型是 int64, 而不应该是应有的 uint8。我们把 mask 的定义修改好:


mask = torch.tensor([0, 1, 0, 1, 1, 0], device='cuda', dtype=torch.uint8)

然后就可以运行了。

例子 2

这次我们要构建一个简单的线性模型:


model = torch.nn.Linear(2, 1)

我们想要拟合一个平面 y = x1 + 2 * x2 + 3,于是我们创建了这样一个数据集:


x = torch.tensor([[0.0, 0.0], [0.0, 1.0], [1.0, 0.0], [1.0, 1.0]])
y = torch.tensor([3.0, 5.0, 4.0, 6.0])

我们使用最普通的 SGD 优化器来进行优化,完整的代码如下:


import torch
model = torch.nn.Linear(2, 1)
x = torch.tensor([[0.0, 0.0], [0.0, 1.0], [1.0, 0.0], [1.0, 1.0]])
y = torch.tensor([3.0, 5.0, 4.0, 6.0])

optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=0.1)
for _ in range(10):
    optimizer.zero_grad()
    pred = model(x)
    squared_diff = (y - pred) ** 2
    loss = squared_diff.mean()
    print(loss.item())
    loss.backward()
    optimizer.step()

然而运行的过程我们发现,loss 降到 1.5 左右就不再降了。这是很不正常的,因为我们构建的数据都是无误差落在要拟合的平面上的,loss 应该降到 0 才算正常。

乍看上去,不知道问题在哪里。抱着试试看的想法,我们来 snoop 一下子。这个例子中,我们没有自定义函数,但是我们可以使用 with 语句来激活 TorchSnooper。把训练的那个循环装进 with 语句中去,代码就变成了:


import torch
import torchsnooper
model = torch.nn.Linear(2, 1)
x = torch.tensor([[0.0, 0.0], [0.0, 1.0], [1.0, 0.0], [1.0, 1.0]])
y = torch.tensor([3.0, 5.0, 4.0, 6.0])
optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=0.1)

with torchsnooper.snoop():
    for _ in range(10):
        optimizer.zero_grad()
        pred = model(x)
        squared_diff = (y - pred) ** 2
        loss = squared_diff.mean()
        print(loss.item())
        loss.backward()
        optimizer.step()

运行程序,我们看到了一长串的输出,一点一点浏览,我们注意到

New var:....... model = Linear(in_features=2, out_features=1, bias=True)
New var:....... x = tensor<(4, 2), float32, cpu>
New var:....... y = tensor<(4,), float32, cpu>
New var:....... optimizer = SGD (Parameter Group 0 dampening: 0 lr: 0....omentum: 0 nesterov: False weight_decay: 0)
02:38:02.016826 line 12 for _ in range(10):
New var:....... _ = 0
02:38:02.017025 line 13 optimizer.zero_grad()
02:38:02.017156 line 14 pred = model(x)
New var:....... pred = tensor<(4, 1), float32, cpu, grad>
02:38:02.018100 line 15 squared_diff = (y - pred) ** 2
New var:....... squared_diff = tensor<(4, 4), float32, cpu, grad>
02:38:02.018397 line 16 loss = squared_diff.mean()
New var:....... loss = tensor<(), float32, cpu, grad>
02:38:02.018674 line 17 print(loss.item())
02:38:02.018852 line 18 loss.backward()
26.979290008544922
02:38:02.057349 line 19 optimizer.step()

仔细观察这里面各个 tensor 的形状,我们不难发现,y 的形状是 (4,),而 pred 的形状却是 (4, 1),他们俩相减,由于广播的存在,我们得到的 squared_diff 的形状就变成了 (4, 4)。

这自然不是我们想要的结果。这个问题修复起来也很简单,把 pred 的定义改成 pred = model(x).squeeze() 即可。现在再看修改后的代码的 TorchSnooper 的输出:

New var:....... model = Linear(in_features=2, out_features=1, bias=True)
New var:....... x = tensor<(4, 2), float32, cpu>
New var:....... y = tensor<(4,), float32, cpu>
New var:....... optimizer = SGD (Parameter Group 0 dampening: 0 lr: 0....omentum: 0 nesterov: False weight_decay: 0)
02:46:23.545042 line 12 for _ in range(10):
New var:....... _ = 0
02:46:23.545285 line 13 optimizer.zero_grad()
02:46:23.545421 line 14 pred = model(x).squeeze()
New var:....... pred = tensor<(4,), float32, cpu, grad>
02:46:23.546362 line 15 squared_diff = (y - pred) ** 2
New var:....... squared_diff = tensor<(4,), float32, cpu, grad>
02:46:23.546645 line 16 loss = squared_diff.mean()
New var:....... loss = tensor<(), float32, cpu, grad>
02:46:23.546939 line 17 print(loss.item())
02:46:23.547133 line 18 loss.backward()
02:46:23.591090 line 19 optimizer.step()

现在这个结果看起来就正常了。并且经过测试,loss 现在已经可以降到很接近 0 了。大功告成。

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持编程网。

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     807人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     351人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     314人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     433人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     221人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯