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本题详细解读
1. MirroredStrategy 简介
tf.distribute.MirroredStrategy
是 TensorFlow 提供的一种同步分布式训练策略,适用于单机多 GPU 环境。它会在每个 GPU 上复制模型的副本,并在每个步骤中同步更新模型参数。
2. 使用步骤
创建 MirroredStrategy 对象:
strategy = tf.distribute.MirroredStrategy()
这会自动检测可用的 GPU 并创建相应的副本。
在策略范围内定义模型:
with strategy.scope(): model = tf.keras.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu', input_shape=(784,)), tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax') ])
在
strategy.scope()
范围内定义的模型会自动在每个 GPU 上复制。编译模型:
model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])
编译模型时,优化器和损失函数会自动适应分布式训练。
加载数据:
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = tf.keras.datasets.mnist.load_data() x_train = x_train.reshape(-1, 784).astype('float32') / 255 x_test = x_test.reshape(-1, 784).astype('float32') / 255
数据加载和预处理与单 GPU 训练相同。
训练模型:
model.fit(x_train, y_train, epochs=5, batch_size=64)
训练时,数据会自动分配到各个 GPU 上进行并行计算。
评估模型:
model.evaluate(x_test, y_test)
评估时,模型会在所有 GPU 上同步计算结果。
3. 注意事项
- GPU 数量:
MirroredStrategy
会自动检测可用的 GPU 数量,并创建相应数量的模型副本。 - 数据并行:每个 GPU 都会处理一部分数据,并在每个步骤结束时同步梯度。
- 性能优化:可以通过调整
batch_size
和num_gpus
来优化训练性能。