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踩坑:pytorch中eval模式下结果远差于train模式介绍

首先,eval模式和train模式得到不同的结果是正常的。我的模型中,eval模式和train模式不同之处在于Batch Normalization和Dropout。Dropout比较简单,在train时会丢弃一部分连接,在eval时则不会。Batch Normalization,在train时不仅使用了当前batch的均值和方差,也使用了历史batch统计上的均值和方差,并做一个加权平均(momentum参数)。在test时,由于此时batchsize不一定一致,因此不再使用当前batch的均值和方差,仅使用历史训练时的统计值。

我出bug的现象是,train模式下可以收敛,但一旦在测试中切换到了eval模式,结果就很差。如果在测试中仍沿用train模式,反而可以得到不错的结果。为了确保是程序bug而不是算法本身就不适合于预测,我在测试时再次使用了训练集,正常情况下此时应发生过拟合,正确率一定会很高,然而eval模式下正确率仍然很低。参照网上的一些说法(Performance highly degraded when eval() is activated in the test phase
),我调大了batchsize,降低了BN层的momentum,检查了是否存在不同层使用相同BN层的bug,均不见效。有一种方法说应在BN层设置track_running_stats为False,它虽然带来了好的效果,但实际上它只不过是不用eval模式,切回train模式罢了,所以也不对。

学习了在训练过程中,如何将BN层中统计的均值和方差输出。即在forward()中,

# bn是一个BN层,torch.nn.batch_normalization(...)
print(bn.running_mean)
print(bn.running_var)

同时学习了如何输出一个Tensor自身的均值和方差,即

# x是一个Tensor,dims是需要计算的维度
print(x.cpu().detach().numpy().mean(dims)
print(x.cpu().detach().numpy().var(dims)

观察每一层的输出结果,发现出现了很大的方差,才猛然意识到自己的输入数据没有做归一化(事后想想也确实如此,毕竟模型和训练方法都是github上参考别人的,出错概率很小;反而是自己写的DataSet部分,其实是最容易出错的)。给模型加上归一化后,eval和train的结果就没有问题了。

再次验证了我的观点:越是玄学的问题,越是傻逼的bug。

补充知识:Pytorch中的train和eval用法注意点

1.介绍

一般情况,model.train()是在训练的时候用到,model.eval()是在测试的时候用到

2.用法

如果模型中没有类似于BN这样的归一化或者Dropout,model.train()和model.eval()可以不要(建议写一下,比较安全),并且model.train()和model.eval()得到的效果是一样

如果模型中有类似于BN这样的归一化或者Dropout,并且程序需要边训练和边测试,最好就是用model.eval()测试完之后,后面补一个model.train()。

其中model.train()是保证BN用每一批数据的均值和方差,而model.eval()是保证BN用全部训练数据的均值和方差;而对于Dropout,model.train()是随机取一部分网络连接来训练更新参数,而model.eval()是利用到了所有网络连接(结果是取了平均)

以上这篇踩坑:pytorch中eval模式下结果远差于train模式介绍就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。