ModelScope

欢迎来到ModelScope平台！本篇文章介绍如何快速开始使用ModelScope平台上的模型，包括所需的基础概念，环境安装，模型推理和训练的快速实践示例。

如何开始#

如果你是新手，想快速体验产品，请参阅本文快速开始。快速开始包含基础概念知识和环境安装指南，可帮助你快速启动并运行ModelScope Library；
如果你准备好环境，想要进一步探索ModelScope Library的模型使用，请参阅ModelScope Library教程。该模块将帮你获得平台使用所需的基础使用和教学指导；
如果你对特定的模型感兴趣，并想了解该模型的推理、训练等过程，请参阅模型介绍。该模块将进一步介绍针对特定模型的最佳实践说明；

如果你对特定的任务感兴趣，并想了解该任务的推理、训练、导出及可用模型等信息，请参阅各任务最佳实践。该模块将介绍针对特定任务的端到端使用说明；
如果你想成为社区的贡献者，请参阅贡献者指南。该模块介绍作为社区贡献者您所需要具备的基础知识、平台的设计规范和使用说明。我们非常欢迎您成为社区的贡献者分享您的内容，在成为贡献者之前，请您仔细阅读开源行为准则，共同为推进绿色社区助力！
其他平台功能说明，请参阅具体的功能模块获取您所需的信息。
- 模型库的介绍
- 数据集的介绍
- ModelScope Library的介绍

开始之前，您需要具备如下基础背景知识，并理解相关的名词概念，点击可快速获取相关内容。

名词解释#

ModelScope平台是以模型为中心的模型开源社区，与模型的使用相关，您需要先了解如下概念。

基础概念	定义	了解更多
任务	任务（Task）指某一领域具体的应用，以用于完成特定场景的任务。例如图像分类、文本生成、语音识别等，您可根据任务的输入输出找到适合您的应用场景的任务类型，通过任务的筛选来查找您所需的模型。	了解更多信息，请参阅任务的介绍
模型	模型（Model）是指一个具体的模型实例，包括模型网络结构和相应参数。ModelScope平台提供丰富的模型信息供用户体验与使用。
模型库	模型库（Modelhub）是指对模型进行存储、版本管理和相关操作的模型服务，用户上传和共享的模型将存储至ModelScope的模型库中，同时用户也可在Model hub中创建属于自己的模型存储库，并沿用平台提供的模型库管理功能进行模型管理。	了解更多信息，请参阅模型库的介绍
数据集	数据集（Dataset）是方便共享及访问的数据集合，可用于算法训练、测试、验证，通常以表格形式出现。按照模态可划分为文本、图像、音频、视频、多模态等。	了解更多信息，请参阅数据集的介绍
数据集库	数据集库（Datasethub）用于集中管理数据，支持模型进行训练、预测等，使各类型数据具备易访问、易管理、易共享的特点。
ModelScope Library	ModelScope Library是ModelScope平台自研的一套Python Library框架，通过调用特定的方法，用户可以只写短短的几行代码，就可以完成模型的推理、训练和评估等任务，也可以在此基础上快速进行二次开发，实现自己的创新想法。	了解更多信息，请参阅ModelScope Library的介绍

此外，您还需要了解基础的python命令与用法。如果您完全不懂也没关系，平台将提供简单的命令代码，复制即可使用！至此，恭喜你，已经具备了初步的概念！你现在可以在平台上探索你感兴趣的模型，若需要查看模型效果，可在模型卡片页面进行在线体验（当前仅部分模型支持在线体验），如果您想更深度地体验模型，需要安装环境进行模型验证与使用。

一、模型探索#

首先访问平台网址https://www.modelscope.cn/models，您将看见平台上已有的所有公开模型，根据任务筛选或者关键词搜索可查找您感兴趣的模型。

若需要查找可在线体验或者可支持训练调优的模型，可通过搜索框右侧筛选框进行筛选。可在线体验和可支持训练的模型将不断的丰富扩展，敬请期待。

此文以中文分词模型为例，带您探索ModelScope的模型体验使用之旅。

通过筛选“分词”的任务，或者搜索关键词“分词”您可以检索到对应的中文分词模型。在右侧模型卡片上，将展示该模型的基础信息包括中英文名称、任务类型标签和其他模型标签、模型使用的深度学习框架、模型提供者、下载数、点赞数和模型描述等信息，帮助您快速了解模型。

点击模型，进入模型详情页，您可以查看该模型具体的模型介绍。模型提供者将在此处介绍模型具体的应用场景、功能描述、技术方法、模型训练与使用还有效果评估，供您参考。右侧有“在线体验”功能，您可以通过切换默认示例来查看模型效果，或输入适合该模型的测试信息进行模型的效果测试。

在执行在线体验前，请您仔细阅读并理解相关免责声明，并合法合规使用在线体验的模块功能。

除了模型体验外，还可查看关于该模型具体的模型文件并进行下载。（当前支持通过git、Python SDK方式下载，更多请参阅模型的下载）

若您对模型效果满意，想进一步了解并对该模型进行代码验证，您可点击“快速使用”查看具体的代码示例方法。平台提供了两种方式的模型下载：
1）通过ModelScope Library安装下载
2）通过git拉取仓库。
这两种方式可以在本地运行模型。但需要先安装ModelScope Library才能运行代码，具体参见第二步【环境准备】-【本地开发环境安装】。同时，我们也提供了在线Notebook，为您准备了模型所需的运行环境，无需用户自行安装依赖环境，使用更加流畅，推荐使用此种方式进行模型的深度体验！具体参见第二步【环境安装】-【在Notebook中开发】。

二、环境准备#

1、本地开发环境安装#

如果您需要在本地运行模型，需要进行相应的环境安装准备，包括：

安装python环境。支持python3，不支持python2，建议3.7版本及以上。我们推荐您使用Anaconda进行安装。
安装深度学习框架。ModelScope Library目前支持Tensorflow，Pytorch两大深度学习框架进行模型训练、推理。您可根据模型所需的框架选择适合的框架进行安装。
安装ModelScope Library。我们提供两种安装方式，您可选择适合的方式进行安装。
- pip安装。ModelScope提供了根据不同领域的安装包，您可根据对应的模型选择所需的安装包。
- 使用源码安装。

更完整的安装信息参考：环境安装指南。

2、在Notebook中开发#

若您觉得本地安装较为复杂， ModelScope 平台也提供在线的运行环境，您可直接在Notebook中运行，Notebook中提供官方镜像无需自主进行环境安装，更加方便快捷，推荐大家使用！注意：该功能需要您登录后使用，新用户注册ModelScope账号并完成阿里云账号绑定后即可获得免费算力资源，详情请参阅免费额度说明。

成功登录后，您可直接在模型详情页中，点击“在Notebook中打开”，并选择需要运行的实例环境（CPU环境或GPU环境）。系统将预装ModelScope官方镜像，点击“启动”按钮即可在Notebook中使用。此时实例启动需要一些时间，请耐心等待，当环境启动后点击“查看Notebook”，则跳转notebook页面，即可在新环境中使用。

系统将新开一个页面，点击Python3，进入为您搭建好的Python3开发环境。

复制模型详情页面里快速使用的代码到该python环节中，点击运行按钮，即可跑出推理结果。（一些模型的使用方法，可参看具体的模型卡片的README信息中的代码要求）

执行命令后，系统将进行模型的下载、推理等一系列操作日志，推理完毕后输入测试的内容即可得到输出结果。
您也可使用该环节实现您的代码编程。关于Notebook功能，更多详情参阅：Notebook功能概述。

三、2分钟跑通模型推理#

若您准备好本地环境或者已经打开一个Notebook的预装环境实例，则根据下述代码可对该模型进行推理。使用modelscope pipeline接口只需要两步，同样以上述中文分词模型（damo/nlp_structbert_word-segmentation_chinese-base）为例简单说明：

首先根据task实例化一个pipeline对象

from modelscope.pipelines import pipeline
word_segmentation = pipeline('word-segmentation',model='damo/nlp_structbert_word-segmentation_chinese-base')

输入数据，拿到结果

input_str = '今天天气不错，适合出去游玩'
print(word_segmentation(input_str))
{'output': '今天 天气 不错 ， 适合 出去 游玩'}

四、模型的训练与评估#

若您想更进一步使用自己的数据集进行模型训练，ModelScope提供了不同模态、场景下丰富的预训练模型，简单易用的调用接口，统一的配置文件设计，使得用户可以仅仅使用十几行python代码，就可以拉起一个finetune任务。下面以一个简单的文本分类任务为例，演示如何通过十几行代码，就可以端到端拉起一个finetune任务。整体流程包含一下步骤：

载入数据集
数据预处理
训练
评估

1、载入数据集#

ModelScope提供了标准的MsDataset接口供用户进行基于ModelScope生态的数据源加载。下面以加载NLP领域的afqmc（Ant Financial Question Matching Corpus）数据集为例进行演示

from modelscope.msdatasets import MsDataset
# 载入训练数据
train_dataset = MsDataset.load('afqmc_small', split='train')
# 载入评估数据
eval_dataset = MsDataset.load('afqmc_small', split='validation')

数据集的使用，具体参看数据集的介绍。

2、数据预处理#

在ModelScope中，数据预处理与模型强相关，因此，在指定模型以后，ModelScope框架会自动从对应的modelcard中读取配置文件中的preprocessor关键字，自动完成预处理的实例化。

# 指定文本分类模型
model_id = 'damo/nlp_structbert_sentence-similarity_chinese-tiny'

配置文件的相关字段：

...
"preprocessor":{
    "type": "sen-cls-tokenizer",
  },
...

当然，对于进阶的使用者，配置文件也支持用户自定义并从任意本地路径读取，具体参考文档：Configuration详解

3、模型的训练#

我们支持单卡训练和分布式训练，请根据您的机器规格从下列方式中选择一种即可。如果您是新手，推荐您优先选择单卡的方式。

单卡#

首先，配置训练所需参数：

from modelscope.trainers import build_trainer

# 指定工作目录
tmp_dir = "/tmp"

# 配置参数
kwargs = dict(
        model=model_id,
        train_dataset=train_dataset,
        eval_dataset=eval_dataset,
        work_dir=tmp_dir)

其次，根据参数实例化trainer对象

trainer = build_trainer(default_args=kwargs)

最后，调用train接口进行训练

trainer.train()

恭喜，你完成了一次模型训练！😀

分布式#

首先，准备训练脚本，并将下列代码保存到例如./train.py脚本中：

import argparse
import os

from modelscope.trainers import build_trainer

parser = argparse.ArgumentParser(description='Train a model')
parser.add_argument('--local_rank', type=int, default=0)
args = parser.parse_args()
if 'LOCAL_RANK' not in os.environ:
    os.environ['LOCAL_RANK'] = str(args.local_rank)

# 指定工作目录
tmp_dir = "/tmp"

# 配置参数
kwargs = dict(
        model=model_id,
        train_dataset=train_dataset,
        eval_dataset=eval_dataset,
        work_dir=tmp_dir,
        launcher='pytorch'  # 分布式启动方式
)

# 实例化trainer对象
trainer = build_trainer(default_args=kwargs)

# 调用train接口进行训练
trainer.train()

然后启动分布式训练：

PyTorch：

单机多卡：

$ python -m torch.distributed.launch --nproc_per_node=${NUMBER_GPUS} --master_port=${MASTER_PORT} ./train.py

nproc_per_node：当前主机创建的进程数（使用的GPU个数），例如--nproc_per_node=8。
master_port：主节点的端口号，例如--master_port=29527。

多机多卡：

以两个节点为例。

节点1：

python -m torch.distributed.launch --nproc_per_node=${NUMBER_GPUS} --nnodes=2 --node_rank=0 --master_addr=${YOUR_MASTER_IP_ADDRESS} --master_port=${MASTER_PORT} ./train.py

节点2：

python -m torch.distributed.launch --nproc_per_node=${NUMBER_GPUS} --nnodes=2 --node_rank=1 --master_addr=${YOUR_MASTER_IP_ADDRESS} --master_port=${MASTER_PORT} ./train.py

nproc_per_node：当前主机创建的进程数（使用的GPU个数），例如--nproc_per_node=8。
nnodes：节点的个数。
node_rank：当前节点的索引值。
master_addr：主节点的ip地址，例如--master_addr=104.171.200.62。
master_port：主节点的端口号，例如--master_port=29527。

恭喜，你完成了一次模型分布式训练！😀

4、模型的评估#

训练完成以后，配置评估数据集，直接调用trainer对象的evaluate函数，即可完成模型的评估，

# 直接调用trainer.evaluate，可以传入train阶段生成的ckpt # 也可以不传入参数，直接验证model metrics = trainer.evaluate(checkpoint_path=None) print(metrics)

modelscope也支持在训练时同步进行交叉验证，需要配置config文件中的 train.hooks的 EvaluationHook，具体配置如下：

{ ... "train": { ... "hooks": [ ... , { "type": "EvaluationHook", "by_epoch": false, "interval": 100 }] }, }

用户可以根据自己实际情况进行调整配置文件，也可自行注册相应hook，并通过type字段注册在配置文件中进行调用。关于hook的详细说明请参考文档：回调函数机制详解。

使用教程#

恭喜你！至此你已经成功学习完一个模型的完整使用。若你对平台功能想要更多地了解可具体参考对应的功能模块，同时平台提供了相应的教程来帮助您更好地理解模型的应用！我们也欢迎你加入到我们的社区贡献你的模型与想法，共同构建绿色开源社区！详细教程请参阅：（更多丰富教程与课程内容开发中，敬请期待！）

模型的推理
数据的预处理
模型的训练
模型的评估

posted @ 2023-03-13 20:20 freedragon 阅读(4047) 评论(0) 编辑收藏举报

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