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import collections
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import py_paddle.swig_paddle as api

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from data_feeder import DataFeeder
Q
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from topology import Topology
Q
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from . import event as v2_event
Y
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from . import optimizer as v2_optimizer
from . import parameters as v2_parameters

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__all__ = ['SGD']
Y
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def default_event_handler(event):
Y
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15 16 17 18 19 20 21
    """
    Default event handler. It will print some log and save mode.

    TODO(yuyang18): Complete it!
    :param event:
    :return:
    """
Y
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    pass


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class SGD():
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    def __init__(self, cost, parameters, update_equation):
Y
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27 28 29
        """
        Simple SGD Trainer.

Y
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30 31
        :param update_equation: The optimizer object.
        :type update_equation: v2_optimizer.Optimizer
Y
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32
        """
33

Y
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        if not isinstance(parameters, v2_parameters.Parameters):
            raise TypeError('parameters should be parameters')

Y
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37
        if not isinstance(update_equation, v2_optimizer.Optimizer):
Y
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38 39
            raise TypeError("update equation parameter must be "
                            "paddle.v2.optimizer.Optimizer")
40
        topology = Topology(cost)
Y
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        self.__optimizer__ = update_equation
Y
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42 43
        self.__topology__ = topology
        self.__parameters__ = parameters
44
        self.__topology_in_proto__ = topology.proto()
Y
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45
        self.__data_types__ = topology.data_type()
Y
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        gm = api.GradientMachine.createFromConfigProto(
            self.__topology_in_proto__, api.CREATE_MODE_NORMAL,
            self.__optimizer__.enable_types())
        assert isinstance(gm, api.GradientMachine)
        self.__gradient_machine__ = gm
        self.__gradient_machine__.randParameters()
Y
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52
        parameters.append_gradient_machine(gm)
Y
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53 54

    def train(self, reader, num_passes=1, event_handler=None, reader_dict=None):
Y
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55 56 57
        """
        Training method. Will train num_passes of input data.

Y
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        :param reader:
Q
qiaolongfei 已提交
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        :param topology: Network Topology, use one or more Layers to represent it.
Y
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60 61 62 63 64 65 66
        :param parameters: The parameter pools.
        :param num_passes: The total train passes.
        :param event_handler: Event handler. A method will be invoked when event
                              occurred.
        :type event_handler: (BaseEvent) => None
        :return:
        """
Y
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67 68 69
        if event_handler is None:
            event_handler = default_event_handler

Y
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70 71
        if reader_dict is None:
            reader_dict = self.default_reader_dict()
Q
qiaolongfei 已提交
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        __check_train_args__(**locals())

        updater = self.__optimizer__.create_local_updater()
Y
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        updater.init(self.__gradient_machine__)
Y
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        self.__gradient_machine__.start()
        batch_evaluator = self.__gradient_machine__.makeEvaluator()
Y
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80
        assert isinstance(batch_evaluator, api.Evaluator)
Y
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81
        pass_evaluator = self.__gradient_machine__.makeEvaluator()
Y
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82
        assert isinstance(pass_evaluator, api.Evaluator)
Y
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83 84
        out_args = api.Arguments.createArguments(0)

Y
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85
        feeder = DataFeeder(self.__data_types__, reader_dict)
Y
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        for pass_id in xrange(num_passes):
Y
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88 89
            event_handler(v2_event.BeginPass(pass_id))
            pass_evaluator.start()
Y
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90
            updater.startPass()
Y
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            for batch_id, data_batch in enumerate(reader()):
Y
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                batch_evaluator.start()
                event_handler(
                    v2_event.BeginIteration(
                        pass_id=pass_id, batch_id=batch_id))
Y
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96
                pass_type = updater.startBatch(len(data_batch))
Y
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                self.__gradient_machine__.forwardBackward(
                    feeder(data_batch), out_args, pass_type)
                self.__gradient_machine__.eval(pass_evaluator)
                self.__gradient_machine__.eval(batch_evaluator)
L
liaogang 已提交
101 102
                for each_param in self.__gradient_machine__.getNonStaticParameters(
                ):
Y
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103
                    updater.update(each_param)
Y
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104 105
                cost_sum = out_args.sumCosts()
                cost = cost_sum / len(data_batch)
Y
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                updater.finishBatch(cost)
Y
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107
                batch_evaluator.finish()
Y
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108
                event_handler(
Y
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109
                    v2_event.EndIteration(
Y
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110 111 112 113
                        pass_id=pass_id,
                        batch_id=batch_id,
                        cost=cost,
                        evaluator=batch_evaluator))
Y
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114 115

            updater.finishPass()
Y
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            pass_evaluator.finish()
            event_handler(v2_event.EndPass(pass_id, evaluator=pass_evaluator))
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118 119 120 121 122 123 124
        self.__gradient_machine__.finish()

    def default_reader_dict(self):
        reader_dict = dict()
        for i, tp in enumerate(self.__data_types__):
            reader_dict[tp[0]] = i
        return reader_dict
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    def test(self, reader, reader_dict=None):
        if reader_dict is None:
            reader_dict = self.default_reader_dict()

        feeder = DataFeeder(self.__data_types__, reader_dict)
        evaluator = self.__gradient_machine__.makeEvaluator()
        out_args = api.Arguments.createArguments(0)
        evaluator.start()
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134 135
        total_cost = 0
        num_samples = 0.0
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        for data_batch in reader():
Y
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137
            num_samples += len(data_batch)
Y
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138 139
            self.__gradient_machine__.forward(
                feeder(data_batch), out_args, api.PASS_TEST)
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            total_cost += out_args.sumCosts()
Y
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            self.__gradient_machine__.eval(evaluator)
Y
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Y
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        evaluator.finish()
Y
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144 145
        return v2_event.TestResult(
            evaluator=evaluator, cost=total_cost / num_samples)
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146 147 148


def __check_train_args__(reader, event_handler, **kwargs):
Y
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149 150 151
    """
    Check train function's argument types
    """
Y
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    if not callable(reader) or not isinstance(reader(), collections.Iterator):
Y
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153 154
        raise TypeError('train_data_reader should be a function, '
                        'which can return a iterator')
Y
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    if not callable(event_handler):
Y
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156
        raise TypeError('event handler should be a function')