Lecture8&9#

这份文档是哈佛大学CS197课程的第八和第九讲笔记,主题为“AI Research Experiences”,由Pranav Rajpurkar主讲。以下是对文档内容的详细解释和分析,以及相应的课程笔记。

课程概述#

  • 目标:学习如何组织模型训练,包括实验跟踪、超参数搜索和配置设置。

  • 工具:使用Weights & Biases进行实验日志记录和跟踪,使用Sweeps进行超参数搜索,使用Hydra进行复杂配置管理。

学习成果#

  • 实验跟踪:通过Weights & Biases管理实验日志和跟踪。

  • 超参数搜索:使用Sweeps执行超参数搜索。

  • 复杂配置管理:使用Hydra管理。

安装#

  • 环境设置:使用conda创建新的环境并安装必要的包,包括PyTorch、vision、torchaudio、wandb和hydra-core。

实验跟踪#

  • 问题:在训练多个模型时,需要跟踪超参数和模型性能。

  • Weights & Biases (wandb):一个机器学习平台,用于跟踪实验、版本控制数据集、评估模型性能、可视化结果和共享发现。

日志记录#

  • 模拟训练:打印正在使用的超参数和模型的训练损失与准确率。

  • wandb集成:修改模拟函数以与wandb一起工作,使用wandb.initwandb.logwandb.finish

超参数搜索#

  • 搜索选项:包括贝叶斯优化、网格搜索和随机搜索。

  • Weights & Biases Sweeps:通过控制器和代理来执行超参数搜索,控制器在服务器上管理,代理查询超参数并运行模型训练。

配置管理#

  • Hydra:一个Python框架,用于简化研究和复杂应用程序的开发,允许使用配置文件来管理深度学习运行的配置。

课程笔记#

  1. 实验组织:学习如何使用Weights & Biases和Hydra工具来组织和跟踪模型训练。

  2. Weights & Biases:用于实验跟踪和可视化,帮助记录和比较不同实验的性能。

  3. 超参数搜索:通过Sweeps进行自动化的超参数搜索,优化模型性能。

  4. Hydra配置:使用Hydra管理复杂的配置,包括模型、数据集和训练参数。

  5. 安装和设置:了解如何设置实验环境,包括安装必要的库和工具。

  6. 日志记录练习:练习使用wandb记录训练性能和验证性能。

  7. 超参数搜索练习:练习设置和执行超参数搜索,以优化验证损失。

  8. 配置管理练习:练习使用Hydra创建和管理配置文件,以简化实验设置。

通过这些笔记,学生应该能够对如何使用Weights & Biases和Hydra来组织和管理机器学习实验有一个基本的了解,并能够开始应用这些工具来提高他们的实验效率和可重复性。