训练好的深度学习模型是怎么部署的?

Python017

训练好的深度学习模型是怎么部署的?,第1张

先说结论:部署的方式取决于需求

需求一:简单的demo演示,只要看看效果的,像是学校里面的demo展示这种

caffe、tf、pytorch等框架随便选一个,切到test模式,拿python跑一跑就好,顺手写个简单的GUI展示结果

高级一点,可以用CPython包一层接口,然后用C++工程去调用

需求二:要放到服务器上去跑,但一不要求吞吐二不要求时延的那种,说白了还是有点玩玩的意思

caffe、tf、pytorch等框架随便选一个,按照官方的部署教程,老老实实用C++部署,例如pytorch模型用工具导到libtorch下跑(官方有教程,很简单)

这种还是没有脱离框架,有很多为训练方便保留的特性没有去除,性能并不是最优的;

另外,这些框架要么CPU,要么NVIDIA GPU,对硬件平台有要求,不灵活;还有,框架是真心大,占内存(tf还占显存),占磁盘

需求三:放到服务器上跑,要求吞吐和时延(重点是吞吐)

这种应用在互联网企业居多,一般是互联网产品的后端AI计算,例如人脸验证、语音服务、应用了深度学习的智能推荐等。由于一般是大规模部署,这时不仅仅要考虑吞吐和时延,还要考虑功耗和成本。所以除了软件外,硬件也会下功夫,比如使用推理专用的NVIDIA P4、寒武纪MLU100等。这些推理卡比桌面级显卡功耗低,单位能耗下计算效率更高,且硬件结构更适合高吞吐量的情况软件上,一般都不会直接上深度学习框架。对于NVIDIA的产品,一般都会使用TensorRT来加速(我记得NVIDIA好像还有TensorRT inference server什么的,名字记不清了,反正是不仅可以加速前传,还顺手帮忙调度了)。TensorRT用了CUDA、CUDNN,而且还有图优化、fp16、int8量化等。反正用NVIDIA的一套硬软件就对了

需求四:放在NVIDIA嵌入式平台上跑,注重时延

比如PX2、TX2、Xavier等,参考上面(用全家桶就对了),也就是贵一点嘛

需求五:放在其他嵌入式平台上跑,注重时延

硬件方面,要根据模型计算量和时延要求,结合成本和功耗要求,选合适的嵌入式平台。比如模型计算量大的,可能就要选择带GPU的SoC,用opencl/opengl/vulkan编程;也可以试试NPU,不过现在NPU支持的算子不多,一些自定义Op多的网络可能部署不上去对于小模型,或者帧率要求不高的,可能用CPU就够了,不过一般需要做点优化(剪枝、量化、SIMD、汇编、Winograd等)顺带一提,在手机上部署深度学习模型也可以归在此列,只不过硬件没得选,用户用什么手机你就得部署在什么手机上23333。为老旧手机部署才是最为头疼的上述部署和优化的软件工作,在一些移动端开源框架都有人做掉了,一般拿来改改就可以用了,性能都不错。

需求六:上述部署方案不满足我的需求

比如开源移动端框架速度不够——自己写一套。比如像商汤、旷世、Momenta都有自己的前传框架,性能应该都比开源框架好。只不过自己写一套比较费时费力,且如果没有经验的话,很有可能费半天劲写不好

基于Python的深度学习库、深度学习方向、机器学习方向、自然语言处理方向的一些网站基本都是通过Python来实现的。

机器学习,尤其是现在火爆的深度学习,其工具框架大都提供了Python接口。Python在科学计算领域一直有着较好的声誉,其简洁清晰的语法以及丰富的计算工具,深受此领域开发者喜爱。

早在深度学习以及Tensorflow等框架流行之前,Python中即有scikit-learn,能够很方便地完成几乎所有机器学习模型,从经典数据集下载到构建模型只需要简单的几行代码。配合Pandas、matplotlib等工具,能很简单地进行调整。

而Tensorflow、PyTorch、MXNet、Keras等深度学习框架更是极大地拓展了机器学习的可能。使用Keras编写一个手写数字识别的深度学习网络仅仅需要寥寥数十行代码,即可借助底层实现,方便地调用包括GPU在内的大量资源完成工作。

值得一提的是,无论什么框架,Python只是作为前端描述用的语言,实际计算则是通过底层的C/C++实现。由于Python能很方便地引入和使用C/C++项目和库,从而实现功能和性能上的扩展,这样的大规模计算中,让开发者更关注逻辑于数据本身,而从内存分配等繁杂工作中解放出来,是Python被广泛应用到机器学习领域的重要原因。

将深度学习模型部署为exe需要工具主要包括生产环境下PyTorch模型转换、PyTorch模型转为C++模型、生产环境下TensorFlow模型转换、生产环境下Keras模型转换、生产环境下MXNet模型转换、基于Go语言的机器学习模型部署、通用深度学习模型部署工具箱、前端UI设计资源、移动端和嵌入式模型部署、后端开发部分、基于Python的代码优化和加速等。