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现在深度学习项目代码量越来越大,并且单个文件的量也非常的大。笔者总结了一些专家的经验并结合自己看的一些项目,打算总结一下如何探索和深入一个深度学习项目库。
1. 基础知识
首先,需要保证有一定的深度学习基础知识,吴恩达的深度学习课还有斯坦福大学的CS231n都是不错的入门教程,只需要有大学数学的基础就可以看懂。
然后,需要对Linux系统使用有一定的了解,一般选择Ubuntu系统作为主力系统,了解一下基础的系统命令就可以了,比如rm,ls,cd,cat,vim,sudo,find,df,top等,在B站上搜索一下Linux的视频,很快就可以入门。之后遇到新的命令只需要查询API即可。
其次,还需要保证对python语言和深度学习框架的了解,python上手是很快的,可以看一下菜鸟教程或者莫烦python教程,上首页很快。深度学习框架方面可以买一些书籍,边看边敲,找一个小项目敲一敲,了解一下大部分API就已经达到上手水平了。深度学习框架一般选tensorflow、pytorch,因为大部分项目大多是基于这两个框架的。他们官方网站的教程也是非常不错的参考,可以看看官方提供的教程,跑一下github上提供的demo。
最后,营造科研的环境,可以关注一些领域相关的大牛、公众号,也可以加入一些交流群,多和群友交流,尽可能提升领域的常识。不要乱问问题,一定要有自己的思考和想法,然后再到群里问问题和交流。
2. 项目分析阅读
从Github上拿到一个项目,可以按照以下的步骤进行分析和阅读。
项目背景调研:
项目是否是对应一篇论文?如果对应论文,可以先阅读一下Paper,对背景和项目的细节有一个大概的了解。
项目是否有说明文档?一般比较大型的项目,比如pytorch,nni,mmdetection等较多人维护的项目是会在readthedoc上提供说明书,建议优先阅读说明。
项目是否有README?README文件通常包含了项目创建者想要告诉你的信息,对于一些专业的项目库而言,阅读README文件绝对对你理解整个项目代码有帮助。
什么都没有??极少数会遇到这种情况,但如果遇到的话,就进行下一个阶段吧。
通过文件命名分析:
数据处理、数据加载部分,通常命名可能有xxx_dataloader.py等
网络模型构建部分,通常命名可能为 resnet20.py model.py等
训练部分脚本,通常命名可能为train.py等
测试部分脚本,通常命名可能为test.py eval.py 等
工具库,通常命名为utils文件夹。
根据文件夹、文件的命名,判断其可能的功能。一般在深度学习项目中,通常有几部分组成:
举个例子,以once for all项目为例:
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├── build.sh # 环境构建 ├── eval_ofa_net.py ├── eval_specialized_net.py # 验证专用网络 ├── figures │ ├── cnn_imagenet_new.png │ ├── diverse_hardware.png │ ├── imagenet_80_acc.png │ ├── ofa-tutorial.jpg │ ├── overview.png │ └── video_figure.png ├── LICENSE ├── ofa │ ├── imagenet_classification │ │ ├── data_providers # 数据加载 │ │ ├── elastic_nn # 算法核心模块 │ │ ├── __init__.py │ │ ├── networks # 网络构建 │ │ └── run_manager # 训练代码核心逻辑 │ ├── __init__.py │ ├── model_zoo.py # 模型库 │ ├── nas # nas相关工具 │ │ ├── accuracy_predictor │ │ ├── efficiency_predictor │ │ ├── __init__.py │ │ └── search_algorithm │ ├── tutorial # 教程 │ │ ├── accuracy_predictor.py │ │ ├── evolution_finder.py │ │ ├── flops_table.py │ │ ├── imagenet_eval_helper.py │ │ ├── __init__.py │ │ └── latency_table.py │ └── utils # 工具库 │ ├── common_tools.py │ ├── flops_counter.py │ ├── __init__.py │ ├── layers.py │ ├── my_dataloader │ ├── my_modules.py │ ├── pytorch_modules.py │ └── pytorch_utils.py ├── README.md # 项目介绍,初次接触需要阅读 ├── requirements.txt # 环境文件 ├── setup.py # pip构建环境所需文件 ├── train_ofa_net.py # 训练脚本 └── tutorial # 教程 ├── local_lut.npy ├── ofa.ipynb ├── ofa_resnet50_example.ipynb └── README.md
找到程序运行入口:
第一类bug,环境不兼容导致的bug,严格按照作者提供的运行环境,并对照环境的版本信息,对齐本地环境和作者要求的环境。
第二类bug,深度学习框架带来的bug,这部分bug可以在bing上进行搜索,查看解决方案。
第三类bug,项目本身相关的bug,这类bug最好是在github的issue区域进行查找,如果无法解决可以在issue部分详细描述自己的问题,等待项目库作者的解答。
通过上一步的分析,找到了项目的介绍的话,在自己机器上完成环境配置。
一般可以找到项目运行的主入口,比如train.py,试着运行项目。
遇见bug怎么办?
运行顺利的话,代表可以进行debug操作,对文件某些细节不确定的话,可以通过debug的方式查看变量详细内容。
用IDE打开项目:
阅读入口文件的逻辑,查看调用到了哪些包。
通过IDE的功能跳转到对应类或者函数进行继续阅读,配合代码注释进行分析。
分析过程可能会需要软件工程的知识,比如画一个类图来表述项目的关系。
一开始可以泛读,大概了解整体流程,做一些代码注释。而后可以精读,找到文章的核心,反复理解核心实现,抽丝剥茧,一定可以对这个项目有进一步的理解。
笔者是vscode党,推荐使用vscode+scp+mobaxterm+远程服务器的方式进行运行。
打开项目以后,从运行入口(通常是train.py)开始阅读:
实在读不懂怎么办?
在Github的issue上进行提问。
如果有项目作者的联系方式,可以联系作者,发邮件提问。
看看有没有其他人写过相关的博客。
3. 参考
https://www.zhihu.com/question/26480537
https://www.zhihu.com/question/29416073/answer/44301979
https://github.com/phodal/articles/issues/14
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