API#
- class onnxruntime.training.ORTModule(module: Module, debug_options: Optional[DebugOptions] = None)[source]#
基類:
Module擴充套件使用者的
torch.nn.Module模型,以利用 ONNX Runtime 的超快速訓練引擎。ORTModule 對使用者的
torch.nn.Module模型進行專門化,提供forward()、backward()以及所有其他torch.nn.Module的 API。- 引數:
module (torch.nn.Module) – ORTModule 進行專門化的使用者 PyTorch 模組
debug_options (
DebugOptions, optional) – ORTModule 的除錯選項。
初始化內部模組狀態,nn.Module 和 ScriptModule 共享此狀態。
- forward(*inputs, **kwargs)[source]#
將 PyTorch 訓練的
forward()傳遞委託給 ONNX Runtime。對 forward 的第一次呼叫會執行設定和檢查步驟。在此呼叫期間,ORTModule 會確定該模組是否可以使用 ONNX Runtime 進行訓練。因此,第一次 forward 呼叫執行所需的時間比後續呼叫要長。如果 ONNX Runtime 無法處理模型進行訓練,則執行會中斷。
- 引數:
inputs – PyTorch 模組 forward 方法的位置引數和可變位置引數輸入。
kwargs – PyTorch 模組 forward 方法的關鍵字引數和可變關鍵字引數。
- 返回:
使用者 PyTorch 模組定義的 forward 方法的預期輸出。支援的輸出值包括張量、巢狀的張量序列和巢狀的張量值字典。
- add_module(name: str, module: Optional[Module]) None[source]#
由於 ORTModule 不支援向其新增模組,因此會引發 ORTModuleTorchModelException 異常
- property module#
此模組包裝的原始 torch.nn.Module。
此屬性提供對原始模組上的方法和屬性的訪問。
- state_dict(destination=None, prefix='', keep_vars=False)[source]#
覆蓋
state_dict(),將執行委託給 ONNX Runtime
- load_state_dict(state_dict: OrderedDict[str, Tensor], strict: bool = True)[source]#
覆蓋
load_state_dict(),將執行委託給 ONNX Runtime
- get_buffer(target: str) Tensor#
覆蓋
get_buffer()
- parameters(recurse: bool = True) Iterator[Parameter]#
覆蓋
parameters()
- named_modules(*args, **kwargs)#
- compile(*args, **kwargs)#
使用
torch.compile()編譯此模組的 forward 方法。此模組的 __call__ 方法將被編譯,所有引數原樣傳遞給
torch.compile()。有關此函式的引數詳情,請參閱
torch.compile()。
- cuda(device: Optional[Union[int, device]] = None) T#
將所有模型引數和緩衝區移動到 GPU。
這也會使關聯的引數和緩衝區成為不同的物件。因此,如果在最佳化時模組將駐留在 GPU 上,則應在構造最佳化器之前呼叫此方法。
注意
此方法會就地修改模組。
- eval() T#
將模組設定為評估模式。
這僅對某些模組有效。有關特定模組在訓練/評估模式下的行為詳情(例如,它們是否受影響,如
Dropout、BatchNorm等),請參閱其文件。這等同於
self.train(False)。有關 .eval() 與其他可能混淆的類似機制之間的比較,請參閱 本地停用梯度計算。
- 返回:
self
- 返回型別:
- get_extra_state() Any#
返回要包含在模組 state_dict 中的任何額外狀態。
如果您需要儲存額外狀態,請為您的模組實現此方法和相應的
set_extra_state()。構建模組 state_dict() 時會呼叫此函式。請注意,額外狀態應該是可 pickle 序列化的,以確保 state_dict 的正常序列化工作。我們僅為 Tensor 的序列化提供向後相容性保證;如果其他物件的序列化 pickle 形式發生變化,可能會破壞向後相容性。
- 返回:
儲存在模組 state_dict 中的任何額外狀態。
- 返回型別:
- get_submodule(target: str) Module#
如果存在,則返回由
target指定的子模組,否則丟擲錯誤。例如,假設您有一個
nn.ModuleA,它看起來像這樣A( (net_b): Module( (net_c): Module( (conv): Conv2d(16, 33, kernel_size=(3, 3), stride=(2, 2)) ) (linear): Linear(in_features=100, out_features=200, bias=True) ) )(圖表顯示了一個
nn.ModuleA。A有一個巢狀的子模組net_b,它本身有兩個子模組net_c和linear。然後net_c有一個子模組conv。)為了檢查我們是否擁有
linear子模組,我們會呼叫get_submodule("net_b.linear")。為了檢查我們是否擁有conv子模組,我們會呼叫get_submodule("net_b.net_c.conv")。get_submodule的執行時受限於target中的模組巢狀深度。對named_modules的查詢也能達到相同的結果,但在傳遞模組數量上是 O(N) 的。因此,對於檢查某個子模組是否存在這樣簡單的操作,應該始終使用get_submodule。- 引數:
target – 要查詢的子模組的完全限定字串名稱。(有關如何指定完全限定字串的資訊,請參見上面的示例。)
- 返回:
由
target引用的子模組- 返回型別:
- 丟擲:
AttributeError – 如果沿著 target 字串形成的路徑的任何一點,(子)路徑解析為不存在的屬性名稱或不是
nn.Module例項的物件。
- ipu(device: Optional[Union[int, device]] = None) T#
將所有模型引數和緩衝區移動到 IPU。
這也使得關聯的引數和緩衝區成為不同的物件。因此,如果模組在最佳化時將位於 IPU 上,則應在構建最佳化器之前呼叫此方法。
注意
此方法會就地修改模組。
- mtia(device: Optional[Union[int, device]] = None) T#
將所有模型引數和緩衝區移動到 MTIA。
這也使得關聯的引數和緩衝區成為不同的物件。因此,如果模組在最佳化時將位於 MTIA 上,則應在構建最佳化器之前呼叫此方法。
注意
此方法會就地修改模組。
- register_backward_hook(hook: Callable[[Module, Union[tuple[torch.Tensor, ...], Tensor], Union[tuple[torch.Tensor, ...], Tensor], Union[None, tuple[torch.Tensor, ...], Tensor]]) RemovableHandle#
在模組上註冊一個反向鉤子。
此函式已棄用,推薦使用
register_full_backward_hook()。此函式的行為在未來版本中將發生變化。- 返回:
一個控制代碼,可以透過呼叫
handle.remove()來移除新增的鉤子- 返回型別:
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- register_forward_hook(hook: Union[Callable[[T, tuple[Any, ...], Any], Optional[Any]], Callable[[T, tuple[Any, ...], dict[str, Any], Any], Optional[Any]]], *, prepend: bool = False, with_kwargs: bool = False, always_call: bool = False) RemovableHandle#
在模組上註冊一個正向鉤子。
每次
forward()計算出輸出後,都會呼叫此鉤子。如果
with_kwargs為False或未指定,則輸入僅包含傳遞給模組的位置引數。關鍵字引數不會傳遞給鉤子,只會傳遞給forward。鉤子可以修改輸出。它可以在原地修改輸入,但這對forward沒有影響,因為此鉤子是在forward()呼叫後被呼叫的。鉤子應具有以下簽名hook(module, args, output) -> None or modified output
如果
with_kwargs為True,正向鉤子將獲得傳遞給forward函式的kwargs,並且應返回可能已修改的輸出。鉤子應具有以下簽名hook(module, args, kwargs, output) -> None or modified output
- 引數:
hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的鉤子。
prepend (bool) – 如果為
True,提供的hook將在此torch.nn.Module上的所有現有forward鉤子之前觸發。否則,提供的hook將在此torch.nn.Module上的所有現有forward鉤子之後觸發。請注意,使用register_module_forward_hook()註冊的全域性forward鉤子將在透過此方法註冊的所有鉤子之前觸發。預設值:Falsewith_kwargs (bool) – 如果為
True,鉤子將獲得傳遞給forward函式的 kwargs。預設值:Falsealways_call (bool) – 如果為
True,無論呼叫模組時是否丟擲異常,鉤子都將執行。預設值:False
- 返回:
一個控制代碼,可以透過呼叫
handle.remove()來移除新增的鉤子- 返回型別:
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- register_forward_pre_hook(hook: Union[Callable[[T, tuple[Any, ...]], Optional[Any]], Callable[[T, tuple[Any, ...], dict[str, Any]], Optional[tuple[Any, dict[str, Any]]]]], *, prepend: bool = False, with_kwargs: bool = False) RemovableHandle#
在模組上註冊一個正向預鉤子。
每次在呼叫
forward()之前,都會呼叫此鉤子。如果
with_kwargs為 false 或未指定,則輸入僅包含傳遞給模組的位置引數。關鍵字引數不會傳遞給鉤子,只會傳遞給forward。鉤子可以修改輸入。使用者可以在鉤子中返回一個元組或一個單獨的修改值。如果返回的是單個值,我們會將其封裝到元組中(除非該值本身就是一個元組)。鉤子應具有以下簽名hook(module, args) -> None or modified input
如果
with_kwargs為 true,正向預鉤子將獲得傳遞給forward函式的 kwargs。如果鉤子修改了輸入,則應同時返回 args 和 kwargs。鉤子應具有以下簽名hook(module, args, kwargs) -> None or a tuple of modified input and kwargs
- 引數:
hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的鉤子。
prepend (bool) – 如果為 true,提供的
hook將在此torch.nn.Module上的所有現有forward_pre鉤子之前觸發。否則,提供的hook將在此torch.nn.Module上的所有現有forward_pre鉤子之後觸發。請注意,使用register_module_forward_pre_hook()註冊的全域性forward_pre鉤子將在透過此方法註冊的所有鉤子之前觸發。預設值:Falsewith_kwargs (bool) – 如果為 true,鉤子將獲得傳遞給
forward函式的 kwargs。預設值:False
- 返回:
一個控制代碼,可以透過呼叫
handle.remove()來移除新增的鉤子- 返回型別:
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- register_full_backward_hook(hook: Callable[[Module, Union[tuple[torch.Tensor, ...], Tensor], Union[tuple[torch.Tensor, ...], Tensor], Union[None, tuple[torch.Tensor, ...], Tensor]], prepend: bool = False) RemovableHandle#
在模組上註冊一個反向鉤子。
每次計算模組的梯度時,都會呼叫此鉤子,即,僅當計算模組輸出的梯度時,此鉤子才會執行。鉤子應具有以下簽名
hook(module, grad_input, grad_output) -> tuple(Tensor) or None
grad_input和grad_output是元組,分別包含關於輸入和輸出的梯度。鉤子不應該修改其引數,但它可以選擇性地返回關於輸入的新梯度,該梯度將在後續計算中用於替代grad_input。grad_input只對應於作為位置引數給定的輸入,所有關鍵字引數都將被忽略。對於所有非 Tensor 引數,grad_input和grad_output中的條目將為None。出於技術原因,當此鉤子應用於模組時,其 forward 函式將接收傳遞給模組的每個 Tensor 的檢視。類似地,呼叫者將接收模組的 forward 函式返回的每個 Tensor 的檢視。
警告
在使用反向鉤子時,不允許在原地修改輸入或輸出,否則會丟擲錯誤。
- 引數:
hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的鉤子。
prepend (bool) – 如果為 true,提供的
hook將在此torch.nn.Module上的所有現有backward鉤子之前觸發。否則,提供的hook將在此torch.nn.Module上的所有現有backward鉤子之後觸發。請注意,使用register_module_full_backward_hook()註冊的全域性backward鉤子將在透過此方法註冊的所有鉤子之前觸發。
- 返回:
一個控制代碼,可以透過呼叫
handle.remove()來移除新增的鉤子- 返回型別:
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- register_full_backward_pre_hook(hook: Callable[[Module, Union[tuple[torch.Tensor, ...], Tensor]], Union[None, tuple[torch.Tensor, ...], Tensor]], prepend: bool = False) RemovableHandle#
在模組上註冊一個反向傳播前置鉤子。
每當計算模組的梯度時,就會呼叫此鉤子。鉤子應具有以下簽名:
hook(module, grad_output) -> tuple[Tensor] or None
`grad_output` 是一個元組。鉤子不應修改其引數,但可以選擇返回一個關於輸出的新梯度,該梯度將在後續計算中替代 `grad_output` 使用。對於所有非 Tensor 引數,`grad_output` 中的條目將為 `None`。
出於技術原因,當此鉤子應用於模組時,其 forward 函式將接收傳遞給模組的每個 Tensor 的檢視。類似地,呼叫者將接收模組的 forward 函式返回的每個 Tensor 的檢視。
警告
使用反向傳播鉤子時,不允許就地修改輸入,否則會引發錯誤。
- 引數:
hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的鉤子。
prepend (bool) – 如果為 True,提供的 `hook` 將在此
torch.nn.Module上所有現有 `backward_pre` 鉤子之前觸發。否則,提供的 `hook` 將在此torch.nn.Module上所有現有 `backward_pre` 鉤子之後觸發。請注意,使用register_module_full_backward_pre_hook()註冊的全域性 `backward_pre` 鉤子將在透過此方法註冊的所有鉤子之前觸發。
- 返回:
一個控制代碼,可以透過呼叫
handle.remove()來移除新增的鉤子- 返回型別:
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- register_load_state_dict_post_hook(hook)#
註冊一個後置鉤子,在呼叫模組的
load_state_dict()方法後執行。- 它應具有以下簽名:
hook(module, incompatible_keys) -> None
`module` 引數是註冊此鉤子的當前模組,而 `incompatible_keys` 引數是一個 `NamedTuple`,包含 `missing_keys` 和 `unexpected_keys` 屬性。`missing_keys` 是一個包含缺失鍵的 `str` 列表,`unexpected_keys` 是一個包含意外部索引鍵的 `str` 列表。
如果需要,可以就地修改給定的 incompatible_keys。
請注意,如預期一樣,使用 `strict=True` 呼叫
load_state_dict()時執行的檢查會受到鉤子對 `missing_keys` 或 `unexpected_keys` 所做修改的影響。向任一鍵集合新增內容都會在 `strict=True` 時導致丟擲錯誤,而清除所有缺失和意外部索引鍵則可以避免錯誤。- 返回:
一個控制代碼,可以透過呼叫
handle.remove()來移除新增的鉤子- 返回型別:
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- register_load_state_dict_pre_hook(hook)#
註冊一個前置鉤子,在呼叫模組的
load_state_dict()方法之前執行。- 它應具有以下簽名:
hook(module, state_dict, prefix, local_metadata, strict, missing_keys, unexpected_keys, error_msgs) -> None # noqa: B950
- 引數:
hook (Callable) – 在載入 state dict 之前將被呼叫的可呼叫鉤子。
- register_state_dict_post_hook(hook)#
為
state_dict()方法註冊一個後置鉤子。- 它應具有以下簽名:
hook(module, state_dict, prefix, local_metadata) -> None
註冊的鉤子可以就地修改 `state_dict`。
- register_state_dict_pre_hook(hook)#
為
state_dict()方法註冊一個前置鉤子。- 它應具有以下簽名:
hook(module, prefix, keep_vars) -> None
註冊的鉤子可用於在呼叫 `state_dict` 之前執行預處理。
- requires_grad_(requires_grad: bool = True) T#
更改 autograd 是否應記錄此模組中引數的操作。
此方法就地設定引數的 `requires_grad` 屬性。
此方法有助於凍結模組的部分以進行微調或單獨訓練模型的部分(例如,GAN 訓練)。
請參閱 Locally disabling gradient computation,瞭解 `.requires_grad_()` 與可能與之混淆的幾種類似機制之間的比較。
- set_extra_state(state: Any) None#
設定已載入 `state_dict` 中包含的額外狀態。
此函式從
load_state_dict()中呼叫,用於處理在 `state_dict` 中找到的任何額外狀態。如果需要將額外狀態儲存在其 `state_dict` 中,請為模組實現此函式和相應的get_extra_state()函式。- 引數:
state (dict) – 來自 `state_dict` 的額外狀態
- set_submodule(target: str, module: Module, strict: bool = False) None#
設定由 `target` 指定的子模組(如果存在),否則丟擲錯誤。
注意
如果 `strict` 設定為 `False`(預設值),該方法將替換現有子模組或在父模組存在時建立新的子模組。如果 `strict` 設定為 `True`,該方法將僅嘗試替換現有子模組,並在子模組不存在時丟擲錯誤。
例如,假設您有一個
nn.ModuleA,它看起來像這樣A( (net_b): Module( (net_c): Module( (conv): Conv2d(3, 3, 3) ) (linear): Linear(3, 3) ) )(該圖顯示了一個 `nn.Module` `A`。`A` 有一個巢狀子模組 `net_b`,其本身有兩個子模組 `net_c` 和 `linear`。`net_c` 然後有一個子模組 `conv`。)
要將 `Conv2d` 覆蓋為一個新的子模組 `Linear`,您可以呼叫
set_submodule("net_b.net_c.conv", nn.Linear(1, 1)),其中 `strict` 可以是 `True` 或 `False`要向現有的 `net_b` 模組新增一個新的子模組 `Conv2d`,您可以呼叫
set_submodule("net_b.conv", nn.Conv2d(1, 1, 1))。在上述示例中,如果您設定 `strict=True` 並呼叫
set_submodule("net_b.conv", nn.Conv2d(1, 1, 1), strict=True),將引發 AttributeError,因為 `net_b` 沒有名為 `conv` 的子模組。- 引數:
target – 要查詢的子模組的完全限定字串名稱。(有關如何指定完全限定字串的資訊,請參見上面的示例。)
module – 要將子模組設定為何值。
strict – 如果為 `False`,該方法將替換現有子模組或在父模組存在時建立新的子模組。如果為 `True`,該方法將僅嘗試替換現有子模組,並在子模組尚不存在時丟擲錯誤。
- 丟擲:
ValueError – 如果 `target` 字串為空或 `module` 不是 `nn.Module` 的例項。
AttributeError – 如果在 `target` 字串形成的路徑中的任何位置,(子)路徑解析為不存在的屬性名稱或不是 `nn.Module` 例項的物件。
- to(*args, **kwargs)#
移動和/或轉換引數和緩衝區。
可以按如下方式呼叫:
- to(device=None, dtype=None, non_blocking=False)
- to(dtype, non_blocking=False)
- to(tensor, non_blocking=False)
- to(memory_format=torch.channels_last)
其簽名類似於
torch.Tensor.to(),但只接受浮點或複數 `dtype`。此外,此方法僅將浮點或複數引數和緩衝區轉換為 `dtype`(如果給定)。整數引數和緩衝區將被移動到 `device`(如果給定),但 dtype 保持不變。當設定 `non_blocking` 時,如果可能,它會嘗試與主機非同步轉換/移動,例如,將具有固定記憶體的 CPU Tensor 移動到 CUDA 裝置。請參見下面的示例。
注意
此方法會就地修改模組。
- 引數:
device (
torch.device) – 此模組中引數和緩衝區的目標裝置dtype (
torch.dtype) – 此模組中引數和緩衝區的目標浮點或複數 dtypetensor (torch.Tensor) – 一個 Tensor,其 dtype 和 device 是此模組中所有引數和緩衝區的目標 dtype 和 device
memory_format (
torch.memory_format) – 此模組中 4D 引數和緩衝區的目標記憶體格式(僅限關鍵字引數)
- 返回:
self
- 返回型別:
示例
>>> # xdoctest: +IGNORE_WANT("non-deterministic") >>> linear = nn.Linear(2, 2) >>> linear.weight Parameter containing: tensor([[ 0.1913, -0.3420], [-0.5113, -0.2325]]) >>> linear.to(torch.double) Linear(in_features=2, out_features=2, bias=True) >>> linear.weight Parameter containing: tensor([[ 0.1913, -0.3420], [-0.5113, -0.2325]], dtype=torch.float64) >>> # xdoctest: +REQUIRES(env:TORCH_DOCTEST_CUDA1) >>> gpu1 = torch.device("cuda:1") >>> linear.to(gpu1, dtype=torch.half, non_blocking=True) Linear(in_features=2, out_features=2, bias=True) >>> linear.weight Parameter containing: tensor([[ 0.1914, -0.3420], [-0.5112, -0.2324]], dtype=torch.float16, device='cuda:1') >>> cpu = torch.device("cpu") >>> linear.to(cpu) Linear(in_features=2, out_features=2, bias=True) >>> linear.weight Parameter containing: tensor([[ 0.1914, -0.3420], [-0.5112, -0.2324]], dtype=torch.float16) >>> linear = nn.Linear(2, 2, bias=None).to(torch.cdouble) >>> linear.weight Parameter containing: tensor([[ 0.3741+0.j, 0.2382+0.j], [ 0.5593+0.j, -0.4443+0.j]], dtype=torch.complex128) >>> linear(torch.ones(3, 2, dtype=torch.cdouble)) tensor([[0.6122+0.j, 0.1150+0.j], [0.6122+0.j, 0.1150+0.j], [0.6122+0.j, 0.1150+0.j]], dtype=torch.complex128)
- to_empty(*, device: Optional[Union[int, str, device]], recurse: bool = True) T#
將引數和緩衝區移動到指定的裝置,但不復制儲存。
- 引數:
device (
torch.device) – 此模組中引數和緩衝區的目標裝置。recurse (bool) – 是否應將子模組的引數和緩衝區遞迴移動到指定的裝置。
- 返回:
self
- 返回型別:
- xpu(device: Optional[Union[int, device]] = None) T#
將所有模型引數和緩衝區移動到 XPU。
這也會使關聯的引數和緩衝區成為不同的物件。因此,如果模組在最佳化時將駐留在 XPU 上,則應在構建最佳化器之前呼叫此方法。
注意
此方法會就地修改模組。
- zero_grad(set_to_none: bool = True) None#
重置所有模型引數的梯度。
有關更多上下文,請參閱
torch.optim.Optimizer下的類似函式。- 引數:
set_to_none (bool) – 不設定為零,而是將梯度設定為 None。有關詳細資訊,請參閱
torch.optim.Optimizer.zero_grad()。