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[人工智能]PyTorch DistributedDataParallel分布式训练模板(可以执行运行,查看效果)

引言

  • PyTorch多GPU训练有两种方式:
    • DataParallel: 代码简单,训练太慢
    • DistributedDataParallel: 代码较复杂,训练速度很快
  • 今天主要提供DistributedDataParallel的模板,可以直接使用

代码

  • 首先,验证一下自己机器是否可以使用DistributedDataParallel
    import torch
    
    torch.distributed.is_available()
    # True → 可以	
    
  • 模板代码(可以直接运行的)
    import torch
    import argparse
    import torch.distributed as dist
    import torch.nn as nn
    import torch.nn.functional as F
    from torchvision import datasets, transforms
    import torch.optim as optim
    
    
    class Net(nn.Module):
        def __init__(self):
            super(Net, self).__init__()
            self.conv1 = nn.Conv2d(1, 32, 3, 1)
            self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, 3, 1)
            self.dropout1 = nn.Dropout(0.25)
            self.dropout2 = nn.Dropout(0.5)
            self.fc1 = nn.Linear(9216, 128)
            self.fc2 = nn.Linear(128, 10)
    
        def forward(self, x):
            x = self.conv1(x)
            x = F.relu(x)
            x = self.conv2(x)
            x = F.relu(x)
            x = F.max_pool2d(x, 2)
            x = self.dropout1(x)
            x = torch.flatten(x, 1)
            x = self.fc1(x)
            x = F.relu(x)
            x = self.dropout2(x)
            x = self.fc2(x)
            output = F.log_softmax(x, dim=1)
            return output
    
    torch.manual_seed(0)
    torch.backends.cudnn.deterministic = True
    torch.backends.cudnn.benchmark = False
    
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('--local_rank', default=0, type=int,
                        help='node rank for distributed training')
    args = parser.parse_args()
    
    torch.cuda.set_device(args.local_rank)
    # world_size 等于使用gpu的个数
    dist.init_process_group(backend='nccl', init_method='env://',
                            world_size=3, rank=args.local_rank)
    
    transform=transforms.Compose([
        transforms.ToTensor(),
        transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,))
        ])
    
    train_dataset = datasets.MNIST('../dataset', train=True, download=True,
                        transform=transform)
    val_dataset = datasets.MNIST('../dataset', train=False,
                        transform=transform)
    train_sampler = torch.utils.data.distributed.DistributedSampler(train_dataset)
    train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset,
                                               batch_size=4,
                                               sampler=train_sampler)
    
    device = torch.device('cuda')
    model = Net().to(device)
    model = torch.nn.parallel.DistributedDataParallel(model,
                                                      device_ids=[args.local_rank],
                                                      	output_device=args.local_rank)
    
    optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=1e-3)
    criterion = nn.CrossEntropyLoss()
    for epoch in range(100):
       for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader):
            images = data.cuda(non_blocking=True)
            target = target.cuda(non_blocking=True)
    
            output = model(images)
            loss = criterion(output, target)
    
            optimizer.zero_grad()
            loss.backward()
            optimizer.step()
            print(loss.item())
    
  • 运行
    export MASTER_ADDR=localhost
    export MASTER_PORT=5678
    CUDA_VISIBLE_DEVICES=1,2,3 python -m torch.distributed.launch --nproc_per_node=3 demo.py
    

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加:2021-08-18 12:42:30  更:2021-08-18 12:44:28 
 
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