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## 介绍 VisualDL是飞桨可视化分析工具，以丰富的图表呈现训练参数变化趋势、模型结构、数据样本、高维数据分布等。可帮助用户更清晰直观地理解深度学习模型训练过程及模型结构，进而实现高效的模型优化。 VisualDL提供丰富的可视化功能，支持标量、图结构、数据样本可视化、直方图、PR曲线及高维数据降维呈现等诸多功能，同时VisualDL提供可视化结果保存服务，通过VDL.service生成链接，保存并分享可视化结果。具体功能使用方式，请参见 [**VisualDL使用指南**](./components/README_CN.md)。项目正处于高速迭代中，敬请期待新组件的加入。 VisualDL支持浏览器种类：Chrome（81和83）、Safari 13、FireFox（77和78）、Edge（Chromium版）。 VisualDL原生支持python的使用， 通过在模型的Python配置中添加几行代码，便可为训练过程提供丰富的可视化支持。 ## 目录 * [核心亮点](#核心亮点) * [安装方式](#安装方式) * [使用方式](#使用方式) * [可视化功能概览](#可视化功能概览) * [开源贡献](#开源贡献) * [更多细节](#更多细节) ## 核心亮点 ### 简单易用 API设计简洁易懂，使用简单。模型结构一键实现可视化。 ### 功能丰富 功能覆盖标量、数据样本、图结构、直方图、PR曲线及数据降维可视化。 ### 高兼容性 全面支持Paddle、ONNX、Caffe等市面主流模型结构可视化，广泛支持各类用户进行可视化分析。 ### 全面支持 与飞桨服务平台及工具组件全面打通，为您在飞桨生态系统中提供最佳使用体验。 ## 安装方式 ### 使用pip安装 ```shell python -m pip install visualdl -i https://mirror.baidu.com/pypi/simple ``` ### 使用代码安装 ``` git clone https://github.com/PaddlePaddle/VisualDL.git cd VisualDL python setup.py bdist_wheel pip install --upgrade dist/visualdl-*.whl ``` 需要注意，官方自2020年1月1日起不再维护Python2，为了保障代码可用性，VisualDL现仅支持Python3 ## 使用方式 VisualDL将训练过程中的数据、参数等信息储存至日志文件中后，启动面板即可查看可视化结果。 ### 1. 记录日志 VisualDL的后端提供了Python SDK，可通过LogWriter定制一个日志记录器，接口如下： ```python class LogWriter(logdir=None, comment='', max_queue=10, flush_secs=120, filename_suffix='', write_to_disk=True, display_name='', **kwargs) ``` #### 接口参数 | 参数 | 格式 | 含义 | | --------------- | ------- | ------------------------------------------------------------ | | logdir | string | 日志文件所在的路径，VisualDL将在此路径下建立日志文件并进行记录，如果不填则默认为`runs/${CURRENT_TIME}` | | comment | string | 为日志文件夹名添加后缀，如果制定了logdir则此项无效 | | max_queue | int | 日志记录消息队列的最大容量，默认值为10，达到此容量则立即写入到日志文件，如果设置为0则不缓存 | | flush_secs | int | 日志记录消息队列的最大缓存时间，默认值为120，达到此时间则立即写入到日志文件，如果设置为0则不缓存 | | filename_suffix | string | 为默认的日志文件名添加后缀 | | write_to_disk | boolean | 是否写入到磁盘 | | display_name | string | 在面板中`选择数据流`位置显示此参数，如不指定则默认显示日志所在路径（当日志所在路径过长或想隐藏日志所在路径时可指定此参数） | #### 示例 设置日志文件并记录标量数据： ```python from visualdl import LogWriter # 在`./log/scalar_test/train`路径下建立日志文件 with LogWriter(logdir="./log/scalar_test/train") as writer: # 使用scalar组件记录一个标量数据 writer.add_scalar(tag="acc", step=1, value=0.5678) writer.add_scalar(tag="acc", step=2, value=0.6878) writer.add_scalar(tag="acc", step=3, value=0.9878) ``` ### 2. 启动面板 在上述示例中，日志已记录三组标量数据，现可启动VisualDL面板查看日志的可视化结果，共有两种启动方式： #### 在命令行启动 使用命令行启动VisualDL面板，命令格式如下： ```python visualdl --logdir --host --port --cache-timeout --language --public-path --api-only ``` 参数详情： | 参数 | 意义 | | --------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | --logdir | 设定日志所在目录，可以指定多个目录，VisualDL将遍历并且迭代寻找指定目录的子目录，将所有实验结果进行可视化 | | --model | 设定模型文件路径(非文件夹路径)，VisualDL将在此路径指定的模型文件进行可视化，目前可支持PaddlePaddle、ONNX、Keras、Core ML、Caffe等多种模型结构，详情可查看[graph支持模型种类](./docs/components/README.md#%E5%8A%9F%E8%83%BD%E6%93%8D%E4%BD%9C%E8%AF%B4%E6%98%8E-2) | | --host | 设定IP，默认为`127.0.0.1` | | --port | 设定端口，默认为`8040` | | --cache-timeout | 后端缓存时间，在缓存时间内前端多次请求同一url，返回的数据从缓存中获取，默认为20秒 | | --language | VisualDL面板语言，可指定为'en'或'zh'，默认为浏览器使用语言 | | --public-path | VisualDL面板URL路径，默认是'/app'，即访问地址为'http://<host>:<port>/app' | | --api-only | 是否只提供API，如果设置此参数，则VisualDL不提供页面展示，只提供API服务，此时API地址为'http://<host>:<port>/<public_path>/api'；若没有设置public_path参数，则默认为'http://<host>:<port>/api' | 针对上一步生成的日志，启动命令为： ``` visualdl --logdir ./log ``` #### 在Python脚本中启动 支持在Python脚本中启动VisualDL面板，接口如下： ```python visualdl.server.app.run(logdir, host="127.0.0.1", port=8080, cache_timeout=20, language=None, public_path=None, api_only=False, open_browser=False) ``` 请注意：除`logdir`外，其他参数均为不定参数，传递时请指明参数名。 接口参数具体如下： | 参数 | 格式 | 含义 | | ------------- | ------------------------------------------------ | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | logdir | string或list[string_1, string_2, ... , string_n] | 日志文件所在的路径，VisualDL将在此路径下递归搜索日志文件并进行可视化，可指定单个或多个路径 | | model | string | 模型文件路径(非文件夹路径)，VisualDL将在此路径指定的模型文件进行可视化 | | host | string | 指定启动服务的ip，默认为`127.0.0.1` | | port | int | 启动服务端口，默认为`8040` | | cache_timeout | int | 后端缓存时间，在缓存时间内前端多次请求同一url，返回的数据从缓存中获取，默认为20秒 | | language | string | VisualDL面板语言，可指定为'en'或'zh'，默认为浏览器使用语言 | | public_path | string | VisualDL面板URL路径，默认是'/app'，即访问地址为'http://<host>:<port>/app' | | api_only | boolean | 是否只提供API，如果设置此参数，则VisualDL不提供页面展示，只提供API服务，此时API地址为'http://<host>:<port>/<public_path>/api'；若没有设置public_path参数，则默认为'http://<host>:<port>/api' | | open_browser | boolean | 是否打开浏览器，设置为True则在启动后自动打开浏览器并访问VisualDL面板，若设置api_only，则忽略此参数 | 针对上一步生成的日志，我们的启动脚本为： ```python from visualdl.server import app app.run(logdir="./log") ``` 在使用任意一种方式启动VisualDL面板后，打开浏览器访问VisualDL面板，即可查看日志的可视化结果，如图：

## 可视化功能概览 ### Scalar 以图表形式实时展示训练过程参数，如loss、accuracy。让用户通过观察单组或多组训练参数变化，了解训练过程，加速模型调优。具有两大特点： #### 动态展示 在启动VisualDL Board后，LogReader将不断增量的读取日志中数据并供前端调用展示，因此能够在训练中同步观测指标变化，如下图：

#### 多实验对比 只需在启动VisualDL Board的时将每个实验日志所在路径同时传入即可，每个实验中相同tag的指标将绘制在一张图中同步呈现，如下图：

### Image 实时展示训练过程中的图像数据，用于观察不同训练阶段的图像变化，进而深入了解训练过程及效果。

### Audio 实时查看训练过程中的音频数据，监控语音识别与合成等任务的训练过程。

### Text 展示文本任务任意阶段的数据输出，对比不同阶段的文本变化，便于深入了解训练过程及效果。

### Graph 一键可视化模型的网络结构。可查看模型属性、节点信息、节点输入输出等，并支持节点搜索，辅助用户快速分析模型结构与了解数据流向，覆盖动态图与静态图两种格式。 - 动态图

- 静态图

### Histogram 以直方图形式展示Tensor（weight、bias、gradient等）数据在训练过程中的变化趋势。深入了解模型各层效果，帮助开发者精准调整模型结构。 - Offset模式

- Overlay模式

### PR Curve 精度-召回率曲线，帮助开发者权衡模型精度和召回率之间的平衡，设定最佳阈值。

### High Dimensional 将高维数据进行降维展示，目前支持T-SNE、PCA两种降维方式，用于深入分析高维数据间的关系，方便用户根据数据特征进行算法优化。

### Hyper Parameters 以丰富的视图多角度地可视化超参数与模型关键指标间的关系，便于快速确定最佳超参组合，实现高效调参。

### Profiler 通过多个视图可视化性能分析的数据，辅助用户定位性能瓶颈并进行优化。可参考[使用VisualDL做性能分析](./profiler/README_CN.md)。

### VDL.service VisualDL可视化结果保存服务，以链接形式将可视化结果保存下来，方便用户快速、便捷的进行托管与分享。

## 开源贡献 VisualDL 是由 [PaddlePaddle](https://www.paddlepaddle.org/) 和 [ECharts](https://echarts.apache.org/) 合作推出的开源项目。 Graph 相关功能由 [Netron](https://github.com/lutzroeder/netron) 提供技术支持。 欢迎所有人使用，提意见以及贡献代码。 ## 更多细节 想了解更多关于VisualDL可视化功能的使用详情介绍，请查看[**VisualDL使用指南**](./docs/components/README_CN.md)。 ## 技术交流 欢迎您加入VisualDL官方QQ群：1045783368 与飞桨团队以及其他用户共同针对VisualDL进行讨论与交流。