trainer.py 5.2 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
import py_paddle.swig_paddle as api
Q
qiaolongfei 已提交
4
from paddle.proto.ModelConfig_pb2 import ModelConfig
D
dangqingqing 已提交
5
from data_feeder import DataFeeder
Y
Yu Yang 已提交
6

Q
qiaolongfei 已提交
7 8
from . import event as v2_event
from . import layer as v2_layer
Y
Yu Yang 已提交
9 10 11
from . import optimizer as v2_optimizer
from . import parameters as v2_parameters

Y
Yu Yang 已提交
12
__all__ = ['ITrainer', 'SGD']
Y
Yu Yang 已提交
13 14 15


def default_event_handler(event):
Y
Yu Yang 已提交
16 17 18 19 20 21 22
    """
    Default event handler. It will print some log and save mode.

    TODO(yuyang18): Complete it!
    :param event:
    :return:
    """
Y
Yu Yang 已提交
23 24 25 26
    pass


class ITrainer(object):
Y
Yu Yang 已提交
27 28 29 30
    """
    The interface of Trainer. The only exposed method is `train`.
    """

Y
Yu Yang 已提交
31
    def train(self, reader, topology, parameters, event_handler=None):
Y
Yu Yang 已提交
32 33 34
        """
        train method.

Y
Yu Yang 已提交
35
        :param reader:
Y
Yu Yang 已提交
36 37 38 39 40 41
        :param topology:
        :param parameters:
        :param event_handler:
        :return:
        """

Y
Yu Yang 已提交
42 43 44
        raise NotImplementedError()


Y
Yu Yang 已提交
45
class SGD(ITrainer):
Y
Yu Yang 已提交
46
    def __init__(self, update_equation):
Y
Yu Yang 已提交
47 48 49
        """
        Simple SGD Trainer.

Y
Yu Yang 已提交
50 51
        :param update_equation: The optimizer object.
        :type update_equation: v2_optimizer.Optimizer
Y
Yu Yang 已提交
52
        """
Y
Yu Yang 已提交
53 54 55
        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
56 57 58
        self.__optimizer__ = update_equation

    def train(self,
Y
Yu Yang 已提交
59
              reader,
Y
Yu Yang 已提交
60 61 62 63
              topology,
              parameters,
              num_passes=1,
              event_handler=None,
D
dangqingqing 已提交
64 65
              data_types=None,
              reader_dict=None):
Y
Yu Yang 已提交
66 67 68
        """
        Training method. Will train num_passes of input data.

Y
Yu Yang 已提交
69
        :param reader:
Q
qiaolongfei 已提交
70
        :param topology: Network Topology, use one or more Layers to represent it.
Y
Yu Yang 已提交
71 72 73 74 75 76 77 78
        :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
        :param data_types: Not important, will be removed after data refactor.
        :return:
        """
Y
Yu Yang 已提交
79 80 81
        if event_handler is None:
            event_handler = default_event_handler

Q
qiaolongfei 已提交
82 83
        topology = v2_layer.parse_network(topology)

Y
Yu Yang 已提交
84 85 86 87 88
        __check_train_args__(**locals())

        gm = api.GradientMachine.createFromConfigProto(
            topology, api.CREATE_MODE_NORMAL, self.__optimizer__.enable_types())
        assert isinstance(gm, api.GradientMachine)
Y
Yu Yang 已提交
89
        parameters.append_gradient_machine(gm)
Y
Yu Yang 已提交
90
        gm.randParameters()
Y
Yu Yang 已提交
91 92 93
        updater = self.__optimizer__.create_local_updater()
        updater.init(gm)

Y
Yu Yang 已提交
94
        gm.start()
Y
Yu Yang 已提交
95 96 97 98
        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
99 100
        out_args = api.Arguments.createArguments(0)

D
dangqingqing 已提交
101
        feeder = DataFeeder(data_types, reader_dict)
Y
Yu Yang 已提交
102 103

        for pass_id in xrange(num_passes):
Y
Yu Yang 已提交
104 105
            event_handler(v2_event.BeginPass(pass_id))
            pass_evaluator.start()
Y
Yu Yang 已提交
106
            updater.startPass()
Y
Yu Yang 已提交
107
            for batch_id, data_batch in enumerate(reader()):
Y
Yu Yang 已提交
108
                pass_type = updater.startBatch(len(data_batch))
D
dangqingqing 已提交
109
                gm.forwardBackward(feeder(data_batch), out_args, pass_type)
Y
Yu Yang 已提交
110 111 112 113
                batch_evaluator.start()
                event_handler(
                    v2_event.BeginIteration(
                        pass_id=pass_id, batch_id=batch_id))
Y
Yu Yang 已提交
114
                pass_type = updater.startBatch(len(data_batch))
115
                gm.forwardBackward(feeder(data_batch), out_args, pass_type)
Y
Yu Yang 已提交
116 117
                gm.eval(pass_evaluator)
                gm.eval(batch_evaluator)
Y
Yu Yang 已提交
118 119 120 121 122 123 124
                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
125
                batch_evaluator.finish()
Y
Yu Yang 已提交
126
                event_handler(
Y
Yu Yang 已提交
127
                    v2_event.EndIteration(
Y
Yu Yang 已提交
128 129 130 131
                        pass_id=pass_id,
                        batch_id=batch_id,
                        cost=cost,
                        evaluator=batch_evaluator))
Y
Yu Yang 已提交
132 133

            updater.finishPass()
Y
Yu Yang 已提交
134 135
            pass_evaluator.finish()
            event_handler(v2_event.EndPass(pass_id, evaluator=pass_evaluator))
Y
Yu Yang 已提交
136 137 138
        gm.finish()


Y
Yu Yang 已提交
139
def __check_train_args__(reader, topology, parameters, event_handler, **kwargs):
Y
Yu Yang 已提交
140 141 142
    """
    Check train function's argument types
    """
Y
Yu Yang 已提交
143
    if not callable(reader) or not isinstance(reader(), collections.Iterator):
Y
Yu Yang 已提交
144 145
        raise TypeError('train_data_reader should be a function, '
                        'which can return a iterator')
Y
Yu Yang 已提交
146 147

    if not isinstance(topology, ModelConfig):
Y
Yu Yang 已提交
148
        raise TypeError('topology should be a model config')
Y
Yu Yang 已提交
149

Y
Yu Yang 已提交
150
    if not isinstance(parameters, v2_parameters.Parameters):
Y
Yu Yang 已提交
151
        raise TypeError('parameters should be a parameter pool')
Y
Yu Yang 已提交
152 153

    if not callable(event_handler):
Y
Yu Yang 已提交
154
        raise TypeError('event handler should be a function')