Pytorch model.train 和model.eval有什么區(qū)別？如何使用？

在學習機器學習的時候很多小伙伴都會了解到模型的訓練和測試，也會了解到兩個關于模型訓練和測試會涉及到的函數(shù)——train和eval，那么model.train和model.eval有什么區(qū)別呢？接下來小編就帶你來好好了解一下。

在訓練模型時會在前面加上：

model.train()

在測試模型時在前面使用：

model.eval()

同時發(fā)現(xiàn)，如果不寫這兩個程序也可以運行，這是因為這兩個方法是針對在網(wǎng)絡訓練和測試時采用不同方式的情況，比如Batch Normalization 和 Dropout。

訓練時是正對每個min-batch的，但是在測試中往往是針對單張圖片，即不存在min-batch的概念。

由于網(wǎng)絡訓練完畢后參數(shù)都是固定的，因此每個批次的均值和方差都是不變的，因此直接結(jié)算所有batch的均值和方差。

所有Batch Normalization的訓練和測試時的操作不同

在訓練中，每個隱層的神經(jīng)元先乘概率P，然后在進行激活，在測試中，所有的神經(jīng)元先進行激活，然后每個隱層神經(jīng)元的輸出乘P。

補充：Pytorch踩坑記錄——model.eval()

最近在寫代碼時遇到一個問題，原本訓練好的模型，加載進來進行inference準確率直接掉了5個點，尼瑪，這簡直不能忍啊～本菜雞下意識地感知到我肯定又在哪里寫了bug了～～～于是開始到處排查，從model load到data load，最終在一個被我封裝好的module的犄角旮旯里找到了問題，于是順便就在這里總結(jié)一下，避免以后再犯。

對于訓練好的模型加載進來準確率和原先的不符，比較常見的有兩方面的原因：

1）data

2）model.state_dict()

1） data

數(shù)據(jù)方面，檢查前后兩次加載的data有沒有發(fā)生變化。首先檢查 transforms.Normalize 使用的均值和方差是否和訓練時相同；另外檢查在這個過程中數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了存儲形式的改變，這有可能會帶來數(shù)據(jù)精度的變化導致一定的信息丟失。

比如我過用的其中一個數(shù)據(jù)集，原先將圖片存儲成向量形式，但其對應的是“png”格式的數(shù)據(jù)（后來在原始文件中發(fā)現(xiàn)了相應的描述。），而我進行了一次data-to-img操作，將向量轉(zhuǎn)換成了“jpg”形式，這時加載進來便造成了掉點。

2）model.state_dict()

第一方面造成的掉點一般不會太嚴重，第二方面造成的掉點就比較嚴重了，一旦模型的參數(shù)加載錯了，那就誤差大了。

如果是參數(shù)沒有正確加載進來則比較容易發(fā)現(xiàn)，這時準確率非常低，幾乎等于瞎猜。

而我這次遇到的情況是，準確率并不是特別低，只掉了幾個點，檢查了多次，均顯示模型參數(shù)已經(jīng)成功加載了。后來仔細查看后發(fā)現(xiàn)在其中一次調(diào)用模型進行inference時，忘了寫 ‘model.eval()'，造成了模型的參數(shù)發(fā)生變化，再次調(diào)用則出現(xiàn)了掉點。

于是又回顧了一下model.eval()和model.train()的具體作用。如下：

model.train() 和 model.eval() 一般在模型訓練和評價的時候會加上這兩句，主要是針對由于model 在訓練時和評價時 Batch

Normalization 和 Dropout 方法模式不同：

a) model.eval()，不啟用 BatchNormalization 和 Dropout。此時pytorch會自動把BN和DropOut固定住，不會取平均，而是用訓練好的值。不然的話，一旦test的batch_size過小，很容易就會因BN層導致模型performance損失較大；

b) model.train() ：啟用 BatchNormalization 和 Dropout。 在模型測試階段使用model.train() 讓model變成訓練模式，此時 dropout和batch normalization的操作在訓練q起到防止網(wǎng)絡過擬合的問題。

因此，在使用PyTorch進行訓練和測試時一定要記得把實例化的model指定train/eval。

model.eval()   vs   torch.no_grad()

雖然二者都是eval的時候使用，但其作用并不相同:

model.eval() 負責改變batchnorm、dropout的工作方式，如在eval()模式下，dropout是不工作的。 見下方代碼：

  import torch
  import torch.nn as nn
 
  drop = nn.Dropout()
  x = torch.ones(10)
  
  # Train mode   
  drop.train()
  print(drop(x)) # tensor([2., 2., 0., 2., 2., 2., 2., 0., 0., 2.])   
  
  # Eval mode   
  drop.eval()
  print(drop(x)) # tensor([1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.])

torch.no_grad() 負責關掉梯度計算，節(jié)省eval的時間。

只進行inference時，model.eval()是必須使用的，否則會影響結(jié)果準確性。 而torch.no_grad()并不是強制的，只影響運行效率。

小結(jié)

以上就是model.train和model.eval有什么區(qū)別的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持W3Cschool。