trainer.py 5.0 KB
Newer Older
Y
Yu Yang 已提交
1
import collections
Y
Yu Yang 已提交
2

Y
Yu Yang 已提交
3 4
import py_paddle.swig_paddle as api

5
from data_feeder import DataFeeder
Q
qiaolongfei 已提交
6
from topology import Topology
Q
qiaolongfei 已提交
7
from . import event as v2_event
Y
Yu Yang 已提交
8 9 10
from . import optimizer as v2_optimizer
from . import parameters as v2_parameters

Y
Yu Yang 已提交
11
__all__ = ['ITrainer', 'SGD']
Y
Yu Yang 已提交
12 13 14


def default_event_handler(event):
Y
Yu Yang 已提交
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
Yu Yang 已提交
22 23 24 25
    pass


class ITrainer(object):
Y
Yu Yang 已提交
26 27 28 29
    """
    The interface of Trainer. The only exposed method is `train`.
    """

Y
Yu Yang 已提交
30
    def train(self, reader, topology, parameters, event_handler=None):
Y
Yu Yang 已提交
31 32 33
        """
        train method.

Y
Yu Yang 已提交
34
        :param reader:
Y
Yu Yang 已提交
35 36 37 38 39 40
        :param topology:
        :param parameters:
        :param event_handler:
        :return:
        """

Y
Yu Yang 已提交
41 42 43
        raise NotImplementedError()


Y
Yu Yang 已提交
44
class SGD(ITrainer):
Y
Yu Yang 已提交
45
    def __init__(self, update_equation):
Y
Yu Yang 已提交
46 47 48
        """
        Simple SGD Trainer.

Y
Yu Yang 已提交
49 50
        :param update_equation: The optimizer object.
        :type update_equation: v2_optimizer.Optimizer
Y
Yu Yang 已提交
51
        """
Y
Yu Yang 已提交
52 53 54
        if not isinstance(update_equation, v2_optimizer.Optimizer):
            raise ValueError("update equation parameter must be "
                             "paddle.v2.optimizer.Optimizer")
Y
Yu Yang 已提交
55 56 57
        self.__optimizer__ = update_equation

    def train(self,
Y
Yu Yang 已提交
58
              reader,
59
              cost,
Y
Yu Yang 已提交
60 61 62
              parameters,
              num_passes=1,
              event_handler=None,
D
dangqingqing 已提交
63
              reader_dict=None):
Y
Yu Yang 已提交
64 65 66
        """
        Training method. Will train num_passes of input data.

Y
Yu Yang 已提交
67
        :param reader:
Q
qiaolongfei 已提交
68
        :param topology: Network Topology, use one or more Layers to represent it.
Y
Yu Yang 已提交
69 70 71 72 73 74 75
        :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
Yu Yang 已提交
76 77 78
        if event_handler is None:
            event_handler = default_event_handler

79
        topology = Topology(cost)
Q
qiaolongfei 已提交
80

Y
Yu Yang 已提交
81 82 83
        __check_train_args__(**locals())

        gm = api.GradientMachine.createFromConfigProto(
Q
qiaolongfei 已提交
84 85
            topology.proto(), api.CREATE_MODE_NORMAL,
            self.__optimizer__.enable_types())
Y
Yu Yang 已提交
86
        assert isinstance(gm, api.GradientMachine)
Y
Yu Yang 已提交
87
        parameters.append_gradient_machine(gm)
Y
Yu Yang 已提交
88
        gm.randParameters()
Y
Yu Yang 已提交
89 90 91
        updater = self.__optimizer__.create_local_updater()
        updater.init(gm)

Y
Yu Yang 已提交
92
        gm.start()
Y
Yu Yang 已提交
93 94 95 96
        batch_evaluator = gm.makeEvaluator()
        assert isinstance(batch_evaluator, api.Evaluator)
        pass_evaluator = gm.makeEvaluator()
        assert isinstance(pass_evaluator, api.Evaluator)
Y
Yu Yang 已提交
97 98
        out_args = api.Arguments.createArguments(0)

Q
qiaolongfei 已提交
99
        feeder = DataFeeder(topology.data_type(), reader_dict)
Y
Yu Yang 已提交
100 101

        for pass_id in xrange(num_passes):
Y
Yu Yang 已提交
102 103
            event_handler(v2_event.BeginPass(pass_id))
            pass_evaluator.start()
Y
Yu Yang 已提交
104
            updater.startPass()
Y
Yu Yang 已提交
105
            for batch_id, data_batch in enumerate(reader()):
Y
Yu Yang 已提交
106
                pass_type = updater.startBatch(len(data_batch))
D
dangqingqing 已提交
107
                gm.forwardBackward(feeder(data_batch), out_args, pass_type)
Y
Yu Yang 已提交
108 109 110 111
                batch_evaluator.start()
                event_handler(
                    v2_event.BeginIteration(
                        pass_id=pass_id, batch_id=batch_id))
Y
Yu Yang 已提交
112
                pass_type = updater.startBatch(len(data_batch))
113
                gm.forwardBackward(feeder(data_batch), out_args, pass_type)
Y
Yu Yang 已提交
114 115
                gm.eval(pass_evaluator)
                gm.eval(batch_evaluator)
Y
Yu Yang 已提交
116 117 118 119 120 121 122
                for each_param in gm.getParameters():
                    updater.update(each_param)
                # Get cost. We use numpy to calculate total cost for this batch.
                cost_vec = out_args.getSlotValue(0)
                cost_vec = cost_vec.copyToNumpyMat()
                cost = cost_vec.sum() / len(data_batch)
                updater.finishBatch(cost)
Y
Yu Yang 已提交
123
                batch_evaluator.finish()
Y
Yu Yang 已提交
124
                event_handler(
Y
Yu Yang 已提交
125
                    v2_event.EndIteration(
Y
Yu Yang 已提交
126 127 128 129
                        pass_id=pass_id,
                        batch_id=batch_id,
                        cost=cost,
                        evaluator=batch_evaluator))
Y
Yu Yang 已提交
130 131

            updater.finishPass()
Y
Yu Yang 已提交
132 133
            pass_evaluator.finish()
            event_handler(v2_event.EndPass(pass_id, evaluator=pass_evaluator))
Y
Yu Yang 已提交
134 135 136
        gm.finish()


Y
Yu Yang 已提交
137
def __check_train_args__(reader, topology, parameters, event_handler, **kwargs):
Y
Yu Yang 已提交
138 139 140
    """
    Check train function's argument types
    """
Y
Yu Yang 已提交
141
    if not callable(reader) or not isinstance(reader(), collections.Iterator):
Y
Yu Yang 已提交
142 143
        raise TypeError('train_data_reader should be a function, '
                        'which can return a iterator')
Y
Yu Yang 已提交
144

Q
qiaolongfei 已提交
145
    if not isinstance(topology, Topology):
Y
Yu Yang 已提交
146
        raise TypeError('topology should be a model config')
Y
Yu Yang 已提交
147

Y
Yu Yang 已提交
148
    if not isinstance(parameters, v2_parameters.Parameters):
Y
Yu Yang 已提交
149
        raise TypeError('parameters should be a parameter pool')
Y
Yu Yang 已提交
150 151

    if not callable(event_handler):
Y
Yu Yang 已提交
152
        raise TypeError('event handler should be a function')