# 使用预测模型进行量化训练示例

预测模型保存接口：
动态图使用``paddle.jit.save``保存；
静态图使用``paddle.static.save_inference_model``保存。

本示例将介绍如何使用预测模型进行蒸馏量化训练，
首先使用接口``paddleslim.quant.quant_aware_with_infermodel``训练量化模型，
训练完成后，使用接口``paddleslim.quant.export_quant_infermodel``将训好的量化模型导出为预测模型。

## 分类模型量化训练流程

### 1. 准备数据

在``demo``文件夹下创建``data``文件夹，将``ImageNet``数据集解压在``data``文件夹下，解压后``data/ILSVRC2012``文件夹下应包含以下文件：
- ``'train'``文件夹，训练图片
- ``'train_list.txt'``文件
- ``'val'``文件夹，验证图片
- ``'val_list.txt'``文件

### 2. 准备需要量化的模型

飞桨图像识别套件PaddleClas是飞桨为工业界和学术界所准备的一个图像识别任务的工具集，本示例使用该套件产出imagenet分类模型。
#### 2.1 下载PaddleClas release/2.3分支代码
<https://github.com/PaddlePaddle/PaddleClas/archive/refs/heads/release/2.3.zip>
解压后，进入PaddleClas目录
```
cd PaddleClas-release-2.3
```
#### 2.2 下载MobileNetV2预训练模型
在PaddleClas根目录创建``pretrained``文件夹：
```
mkdir pretrained
```

下载预训练模型
分类预训练模型库地址 <https://github.com/PaddlePaddle/PaddleClas/blob/release/2.3/docs/zh_CN/algorithm_introduction/ImageNet_models.md>
MobileNetV2预训练模型地址 <https://paddle-imagenet-models-name.bj.bcebos.com/dygraph/MobileNetV2_pretrained.pdparams>
执行下载命令：
```
wget https://paddle-imagenet-models-name.bj.bcebos.com/dygraph/MobileNetV2_pretrained.pdparams -O ./pretrained/MobileNetV2_pretrained.pdparams
```

#### 2.3 导出预测模型
PaddleClas代码库根目录执行如下命令，导出预测模型
```
python tools/export_model.py \
    -c ppcls/configs/ImageNet/MobileNetV2/MobileNetV2.yaml \
    -o Global.pretrained_model=pretrained/MobileNetV2_pretrained \
    -o Global.save_inference_dir=infermodel_mobilenetv2
```
#### 2.4 测试模型精度
拷贝``infermodel_mobilenetv2``文件夹到``PaddleSlim/demo/auto-compression/``文件夹。
```
cd PaddleSlim/demo/auto-compression/
```
使用[eval.py](../quant/quant_post/eval.py)脚本得到模型的分类精度，压缩后的模型也可以使用同一个脚本测试精度：
```
python ../quant/quant_post/eval.py --model_path infermodel_mobilenetv2 --model_name inference.pdmodel --params_name inference.pdiparams
```
精度输出为:
```
top1_acc/top5_acc= [0.71918 0.90568]
```

### 3. 进行多策略融合压缩

每一个小章节代表一种多策略融合压缩，不代表需要串行执行。

### 3.1 进行量化蒸馏压缩
蒸馏量化训练示例脚本为[demo_imagenet.py](./demo_imagenet.py)，使用接口``paddleslim.auto_compression.AutoCompression``对模型进行量化训练。运行命令为：
```
python demo_imagenet.py \
    --model_dir='infermodel_mobilenetv2' \
    --model_filename='inference.pdmodel' \
    --params_filename='./inference.pdiparams' \
    --save_dir='./save_qat_mbv2/' \
    --devices='gpu' \
    --batch_size=64 \
    --data_dir='../data/ILSVRC2012/' \
    --config_path='./configs/CV/mbv2_qat_dis.yaml'
```

### 3.2 进行离线量化超参搜索压缩
离线量化超参搜索压缩示例脚本为[demo_imagenet.py](./demo_imagenet.py)，使用接口``paddleslim.auto_compression.AutoCompression``对模型进行压缩。运行命令为：
```
python demo_imagenet.py \
    --model_dir='infermodel_mobilenetv2' \
    --model_filename='inference.pdmodel' \
    --params_filename='./inference.pdiparams' \
    --save_dir='./save_ptq_mbv2/' \
    --devices='gpu' \
    --batch_size=64 \
    --data_dir='../data/ILSVRC2012/' \
    --config_path='./configs/CV/mbv2_ptq_hpo.yaml'
```

### 3.3 进行剪枝蒸馏策略融合压缩
注意：本示例为对BERT模型进行ASP稀疏。
首先参考[脚本](https://github.com/PaddlePaddle/PaddleNLP/tree/develop/examples/language_model/bert#%E9%A2%84%E6%B5%8B)得到可部署的模型，或者下载SST-2数据集上的示例模型[SST-2-BERT](https://paddle-qa.bj.bcebos.com/PaddleSlim_datasets/static_bert_models.tar.gz)。
剪枝蒸馏压缩示例脚本为[demo_glue.py](./demo_glue.py)，使用接口``paddleslim.auto_compression.AutoCompression``对模型进行压缩。运行命令为：
```
python demo_glue.py \
    --model_dir='./static_bert_models/' \
    --model_filename='bert.pdmodel' \
    --params_filename='bert.pdiparams' \
    --save_dir='./save_asp_bert/' \
    --devices='gpu' \
    --batch_size=32 \
    --task='sst-2' \
    --config_path='./configs/NLP/bert_asp_dis.yaml'
```

### 3.4 进行非结构化稀疏蒸馏策略融合压缩
非结构化稀疏蒸馏压缩示例脚本为[demo_imagenet.py](./demo_imagenet.py)，使用接口``paddleslim.auto_compression.AutoCompression``对模型进行压缩。运行命令为：
```
python demo_imagenet.py \
    --model_dir='infermodel_mobilenetv2' \
    --model_filename='inference.pdmodel' \
    --params_filename='./inference.pdiparams' \
    --save_dir='./save_asp_mbv2/' \
    --devices='gpu' \
    --batch_size=64 \
    --data_dir='../data/ILSVRC2012/' \
    --config_path='./configs/CV/xxx.yaml'
```