基于ray的分布式机器学习(一)
基本思路:
1、对数据分块,使用多个worker分别处理一个数据块,每个worker暴露两个接口,分别是损失计算的接口loss和梯度计算的接口grad;
2、同时定义full_loss和full_grad接口对每个worker的loss和grad进行聚合;
3、使用bfgs算法进行参数优化,分别使用full_loss和full_grad作为bfgs的损失函数和梯度函数,即可进行网络参数优化;
注意:在此实现中,每个worker内部每次均计算一个数据块上的损失和梯度,而非一个batch。
#0、导入依赖
import numpy as np
import os
import scipy.optimize import tensorflow as tf
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data import ray
import ray.experimental.tf_utils #1、定义模型
class LinearModel(object):
def __init__(self, shape):
"""Creates a LinearModel object."""
x = tf.placeholder(tf.float32, [None, shape[0]])
w = tf.Variable(tf.zeros(shape))
b = tf.Variable(tf.zeros(shape[1]))
self.x = x
self.w = w
self.b = b
y = tf.nn.softmax(tf.matmul(x, w) + b)
y_ = tf.placeholder(tf.float32, [None, shape[1]])
self.y_ = y_
cross_entropy = tf.reduce_mean(
-tf.reduce_sum(y_ * tf.log(y), reduction_indices=[1]))
self.cross_entropy = cross_entropy
self.cross_entropy_grads = tf.gradients(cross_entropy, [w, b])
self.sess = tf.Session() self.variables = ray.experimental.tf_utils.TensorFlowVariables(
cross_entropy, self.sess) def loss(self, xs, ys):
"""计算loss"""
return float(
self.sess.run(
self.cross_entropy, feed_dict={
self.x: xs,
self.y_: ys
})) def grad(self, xs, ys):
"""计算梯度"""
return self.sess.run(
self.cross_entropy_grads, feed_dict={
self.x: xs,
self.y_: ys
}) #2、定义远程worker,用于计算模型loss、grads
@ray.remote
class NetActor(object):
def __init__(self, xs, ys):
os.environ["CUDA_VISIBLE_DEVICES"] = ""
with tf.device("/cpu:0"):
self.net = LinearModel([784, 10])
self.xs = xs
self.ys = ys # 计算一个数据块的loss
def loss(self, theta):
net = self.net
net.variables.set_flat(theta)
return net.loss(self.xs, self.ys) # 计算一个数据块的梯度
def grad(self, theta):
net = self.net
net.variables.set_flat(theta)
gradients = net.grad(self.xs, self.ys)
return np.concatenate([g.flatten() for g in gradients]) def get_flat_size(self):
return self.net.variables.get_flat_size() #3、获取远程worker损失的函数
def full_loss(theta):
theta_id = ray.put(theta)
loss_ids = [actor.loss.remote(theta_id) for actor in actors]
return sum(ray.get(loss_ids)) #4、获取远程worker梯度的函数
def full_grad(theta):
theta_id = ray.put(theta)
grad_ids = [actor.grad.remote(theta_id) for actor in actors]
# 使用fmin_l_bfgs_b须转换为float64数据类型
return sum(ray.get(grad_ids)).astype("float64") #5、使用lbfgs进行训练
if __name__ == "__main__":
ray.init() mnist = input_data.read_data_sets("MNIST_data", one_hot=True) # 数据分块,每个worker跑一个数据块
num_batches = 10
batch_size = mnist.train.num_examples // num_batches
batches = [mnist.train.next_batch(batch_size) for _ in range(num_batches)] actors = [NetActor.remote(xs, ys) for (xs, ys) in batches] # 参数初始化
dim = ray.get(actors[0].get_flat_size.remote())
theta_init = 1e-2 * np.random.normal(size=dim) # 优化
result = scipy.optimize.fmin_l_bfgs_b(
full_loss, theta_init, maxiter=10, fprime=full_grad, disp=True)
基于ray的分布式机器学习(一)的更多相关文章
- 基于ray的分布式机器学习(二)
基本思路:基于parameter server + multiple workers模式.同步方式:parameter server负责网络参数的统一管理,每次迭代均将参数发送给每一个worker,多 ...
- Angel 实现FFM 一、对于Angel 和分布式机器学习的简单了解
Angel是腾讯开源的一个分布式机器学习框架.是一个PS模式的分布式机器学习框架. https://github.com/Angel-ML/angel 这是github地址. 我了解的分布式机器学 ...
- 分布式机器学习系统笔记(一)——模型并行,数据并行,参数平均,ASGD
欢迎转载,转载请注明:本文出自Bin的专栏blog.csdn.net/xbinworld. 技术交流QQ群:433250724,欢迎对算法.技术.应用感兴趣的同学加入. 文章索引::"机器学 ...
- Adam:大规模分布式机器学习框架
引子 转载请注明:http://blog.csdn.net/stdcoutzyx/article/details/46676515 又是好久没写博客,记得有一次看Ng大神的訪谈录,假设每周读三篇论文, ...
- 分布式机器学习框架:MxNet 前言
原文连接:MxNet和Caffe之间有什么优缺点一.前言: Minerva: 高效灵活的并行深度学习引擎 不同于cxxnet追求极致速度和易用性,Minerva则提供了一个高效灵活的平台 ...
- [转帖]Greenplum :基于 PostgreSQL 的分布式数据库内核揭秘 (上篇)
Greenplum :基于 PostgreSQL 的分布式数据库内核揭秘 (上篇) https://www.infoq.cn/article/3IJ7L8HVR2MXhqaqI2RA 学长的文章.. ...
- 分布式机器学习:逻辑回归的并行化实现(PySpark)
1. 梯度计算式导出 我们在博客<统计学习:逻辑回归与交叉熵损失(Pytorch实现)>中提到,设\(w\)为权值(最后一维为偏置),样本总数为\(N\),\(\{(x_i, y_i)\} ...
- 分布式机器学习:同步并行SGD算法的实现与复杂度分析(PySpark)
1 分布式机器学习概述 大规模机器学习训练常面临计算量大.训练数据大(单机存不下).模型规模大的问题,对此分布式机器学习是一个很好的解决方案. 1)对于计算量大的问题,分布式多机并行运算可以基本解决. ...
- 分布式机器学习:模型平均MA与弹性平均EASGD(PySpark)
计算机科学一大定律:许多看似过时的东西可能过一段时间又会以新的形式再次回归. 1 模型平均方法(MA) 1.1 算法描述与实现 我们在博客<分布式机器学习:同步并行SGD算法的实现与复杂度分析( ...
随机推荐
- SpringCloud 中 Feign 调用使用总结
最近做微服务架构的项目,在用 feign 来进行服务间的调用.在互调的过程中,难免出现问题,根据错误总结了一下,主要是请求方式的错误和接参数的错误造成的.在此进行一下总结记录. 以下通过分为三种情况说 ...
- 后台开发-核心技术与应用实践--TCP协议
网络模型 为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信,国际标准化组织 ISO 1981 年正式推荐了一个网络系统结构一一七层参考模型,也叫作开放系统互连模型. ISO 七层网络模型及其功能展示: 这个七层 ...
- 有必要了解的大数据知识(二) Hadoop
前言 接上文,复习整理大数据相关知识点,这章节从MapReduce开始... MapReduce介绍 MapReduce思想在生活中处处可见.或多或少都曾接触过这种思想.MapReduce的思想核心是 ...
- 认清 React 的useState逻辑
useState运行过程解析 function App() { const [n, setN] = useState(0); //使用 myUseState() return ( <div> ...
- 【linux】驱动-3-字符设备驱动
目录 前言 3. 字符设备驱动 3.1 Linux设备分类 3.2 设备相关概念 3.2.1 设备号 3.2.2 设备节点 3.2.3 APP open 文件理解 ** 3.3 数据结构 3.3.1 ...
- Java基础回顾_第一部分
Java基础回顾 基本数据类型 数值类型 什么是字节? 位(bit):是计算机中数据的最小单位 字节(byte):是计算机中数据处理的基本单位,习惯上用大写字母B来表示 1 B = 8 bit 字符: ...
- Kubernetes 常见问题总结
Kubernetes 常见问题总结 如何删除不一致状态下的 rc,deployment,service 在某些情况下,经常发现 kubectl 进程挂起现象,然后在 get 时候发现删了一半,而另外的 ...
- Istio 故障注入之延时(fixedDelay)
Istio 故障注入 Istio 故障注入与其他在网络层引入错误(例如延迟数据包或者直接杀死 Pod)的机制不同,Istio 允许在应用程序层注入故障.这使得可以注入更多相关的故障,比如 HTTP 错 ...
- spring5源码编译过程中必经的坑
spring源码编译流程:Spring5 源码下载 第 一 步 : https://github.com/spring-projects/spring-framework/archive/v5.0.2 ...
- wap视频广告遇到的问题
最近在做一个wap端的视频广告,耗了很多心力在上面,仍旧做不好.没想到wap浏览器对video标签这么不友好.广告需要在原编辑视频播完后插入并自动播放. ios浏览器点击播放按钮后喜欢自动全屏播放,希 ...