onnx实现对pytorch模型推理加速

机器学习AI算法工程

发布于 2021-01-27 15:32:12

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发布于 2021-01-27 15:32:12

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微软宣布将多平台通用ONNX机器学习引擎开源，此举将让机器学习框架，向着机器学习框架的标准化和性能优化方向迈进了一大步。

ONNX Runtime是适用于Linux，Windows和Mac上ONNX格式的机器学习模型的高性能推理引擎。

开发人员可以为自己机器学习任务选择合适的框架，框架作者可以集中精力推出创新，提高框架的性能。对于硬件供应商来说，也可以简化神经网络计算的复杂度，实现优化算法。

onnxruntime模型部署流程

1.安装

pip install onnx
pip install onnxruntime

（ pip install onnxruntime-gpu  #GPU环境）

2. Pytorch 模型转onnx

当提到保存和加载模型时，有三个核心功能需要熟悉：

1.torch.save：将序列化的对象保存到disk。这个函数使用Python的pickle
实用程序进行序列化。使用这个函数可以保存各种对象的模型、张量和字典。
2.torch.load：使用pickle unpickle工具将pickle的对象文件反序列化为
内存。
3.torch.nn.Module.load_state_dict:使用反序列化状态字典加载
model's参数字典

保存加载模型2种方式，在保存模型进行推理时，只需要保存训练过的模型的学习参数即可，一个常见的PyTorch约定是使用.pt或.pth文件扩展名保存模型。

# 第一种：保存和加载整个模型
Save:
torch.save(model_object, 'model.pth')


Load:
model = torch.load('model.pth')
model.eval()

#第二种：仅保存和加载模型参数(推荐使用)
Save：
torch.save(model.state_dict(), 'params.pth')

Load:
model = TheModelClass(*args, **kwargs)
model.load_state_dict(torch.load('params.pth'))
model.eval()
#记住，必须调用model.eval()，
以便在运行推断之前将dropout和batch规范化层设置为评估模式。如果不这样做，
将会产生不一致的推断结果
#在保存用于推理或恢复训练的通用检查点时，必须保存模型的state_dict

Pytorch模型转onnx

举例模型是调用resnet50训练的4分类模型,训练过程调用gpu，则转换过程如下：

1 如果保存的是整个模型

import torch
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available()
                      else "cpu")

model = torch.load("test.pth") # pytorch模型加载
batch_size = 1  #批处理大小
input_shape = (3, 244, 384)   #输入数据,改成自己的输入shape
model.eval()

x = torch.randn(batch_size, *input_shape)   
x = x.to(device)
export_onnx_file = "test.onnx"		#输出的ONNX文件名


torch.onnx.export(model
                    x,
                    export_onnx_file,
                    opset_version=11,
                    do_constant_folding=True,	
                    input_names=["input"],	
                    output_names=["output"],	
                    dynamic_axes={
"input":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'},
                                   
 "output":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'})

2 如果保存的是模型参数，则需要先创建模型，再加载模型参数

import torch
from models import resnet50


model = resnet50() #创建模型
weight = torch.load("test.pth")
model.load_state_dict(weight )


batch_size = 1  
input_shape = (3, 244, 384)   #输入数据,改成自己的输入shape

model.eval()

x = torch.randn(batch_size, *input_shape)
export_onnx_file = "test.onnx"	# 输出的ONNX文件名
torch.onnx.export(model,
                    x,
                    export_onnx_file,
                    opset_version=10,
                    do_constant_folding=True,	
                    input_names=["input"],	
                    output_names=["output"],	
                    dynamic_axes={


"input":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'},
                                   
 "output":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'})

3. 使用onnx推理预测

参考链接

https://zhuanlan.zhihu.com/p/159379768

https://blog.csdn.net/jacke121/article/details/104510401

https://blog.csdn.net/LimitOut/article/details/107117759

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原始发表：2021-01-21，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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