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我已经在 PyTorch 中训练了一个需要转换为 CoreML 的 VAE。从这个线程PyTorch VAE 无法转换为 onnx我能够导出 ONNX 模型,但是,这只是将问题进一步推到了 ONNX-CoreML 阶段。

包含torch.randn()调用的原始函数是 reparametrize func:

def reparametrize(self, mu, logvar):
    std = logvar.mul(0.5).exp_()
    if self.have_cuda:
        eps = torch.randn(self.bs, self.nz, device='cuda')
    else:
        eps = torch.randn(self.bs, self.nz)
    return eps.mul(std).add_(mu)

解决方案当然是创建一个自定义层,但我在创建一个没有输入的层时遇到了问题(即,它只是一个randn()调用)。

我可以通过以下定义完成 CoreML 转换:

def convert_randn(node):
    params = NeuralNetwork_pb2.CustomLayerParams()
    params.className = "RandomNormal"
    params.description = "Random normal distribution generator"
    params.parameters["dtype"].intValue = node.attrs.get('dtype', 1)
    params.parameters["bs"].intValue = node.attrs.get("shape")[0]
    params.parameters["nz"].intValue = node.attrs.get("shape")[1]
    return params

我使用以下方法进行转换:

coreml_model = convert(onnx_model, add_custom_layers=True, 
    image_input_names = ['input'], 
    custom_conversion_functions={"RandomNormal": convert_randn})

我还应该注意,在mlmodel导出完成时,会打印以下内容:

Custom layers have been added to the CoreML model corresponding to the 
following ops in the onnx model: 
1/1: op type: RandomNormal, op input names and shapes: [], op output     
names and shapes: [('62', 'Shape not available')]

带入.mlmodelXcode 抱怨Layer '62' of type 500 has 0 inputs but expects at least 1.所以我想知道如何为层指定一种“虚拟”输入,因为它实际上没有输入——它只是一个包装器torch.randn()(或者,更具体地说,onnx RandonNormal操作) . 我应该澄清一下,我确实需要整个 VAE,而不仅仅是解码器,因为我实际上是在使用整个过程来“纠正”我的输入(即编码器z根据输入估计我的向量,然后解码器生成输入的最接近的可推广预测)。

非常感谢任何帮助。

更新:好的,我终于在 Xcode 中加载了一个版本(感谢@MattijsHollemans 和他的书!)。这originalConversion.mlmodel是将我的模型从 ONNX 转换为 CoreML 的初始输出。为此,我必须手动插入RandomNormal图层的输入。我无缘无故地做到了 (64, 28, 28) - 我知道我的批量大小是 64,我的输入是 28 x 28(但大概它也可能是 (1, 1, 1),因为它是一个“虚拟"):

spec = coremltools.utils.load_spec('originalConversion.mlmodel')
nn = spec.neuralNetwork
layers = {l.name:i for i,l in enumerate(nn.layers)}
layer_idx = layers["62"] # '62' is the name of the layer -- see above
layer = nn.layers[layer_idx]
layer.input.extend(["dummy_input"])

inp = spec.description.input.add()
inp.name = "dummy_input"
inp.type.multiArrayType.SetInParent()
spec.description.input[1].type.multiArrayType.shape.append(64)
spec.description.input[1].type.multiArrayType.shape.append(28)
spec.description.input[1].type.multiArrayType.shape.append(28)
spec.description.input[1].type.multiArrayType.dataType = ft.ArrayFeatureType.DOUBLE

coremltools.utils.save_spec(spec, "modelWithInsertedInput.mlmodel") 

这在 Xcode 中加载,但我还没有在我的应用程序中测试模型的功能。由于附加层很简单,并且输入实际上是虚假的,非功能输入(只是为了让 Xcode 开心),我不认为这会是一个问题,但如果它运行,我会再次发布适当地。

更新 2:不幸的是,模型不会在运行时加载。它失败了[espresso] [Espresso::handle_ex_plan] exception=Failed in 2nd reshape after missing custom layer info.我觉得非常奇怪和令人困惑的是,检查model.espresso.shape时,我发现几乎每个节点的形状都像:

"62" : {
  "k" : 0,
  "w" : 0,
  "n" : 0,
  "seq" : 0,
  "h" : 0
}

我有两个问题/疑虑:1)最明显的是,为什么所有值都为零(除了输入节点之外的所有值都是这种情况),以及 2)为什么它看起来是一个顺序模型,而它只是一个相当传统的模型VAE?在同一个应用程序中打开model.espresso.shape一个功能齐全的 GAN,我看到节点的格式为:

"54" : {
  "k" : 256,
  "w" : 16,
  "n" : 1,
  "h" : 16
}

也就是说,它们包含合理的形状信息,并且它们没有字段seq

非常非常迷茫……

更新3:我也刚刚注意到编译器报告了错误:IMPORTANT: new sequence length computation failed, falling back to old path. Your compilation was sucessful, but please file a radar on Core ML | Neural Networks and attach the model that generated this message.

这是原始的 PyTorch 模型:

class VAE(nn.Module):
def __init__(self, bs, nz):
    super(VAE, self).__init__()

    self.nz = nz
    self.bs = bs

    self.encoder = nn.Sequential(
        # input is (nc) x 28 x 28
        nn.Conv2d(nc, ndf, 4, 2, 1, bias=False),
        nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True),
        # size = (ndf) x 14 x 14
        nn.Conv2d(ndf, ndf * 2, 4, 2, 1, bias=False),
        nn.BatchNorm2d(ndf * 2),
        nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True),
        # size = (ndf*2) x 7 x 7
        nn.Conv2d(ndf * 2, ndf * 4, 3, 2, 1, bias=False),
        nn.BatchNorm2d(ndf * 4),
        nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True),
        # size = (ndf*4) x 4 x 4
        nn.Conv2d(ndf * 4, 1024, 4, 1, 0, bias=False),
        nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True),
    )

    self.decoder = nn.Sequential(
        # input is Z, going into a convolution
        nn.ConvTranspose2d(     1024, ngf * 8, 4, 1, 0, bias=False),
        nn.BatchNorm2d(ngf * 8),
        nn.ReLU(True),
        # size = (ngf*8) x 4 x 4
        nn.ConvTranspose2d(ngf * 8, ngf * 4, 3, 2, 1, bias=False),
        nn.BatchNorm2d(ngf * 4),
        nn.ReLU(True),
        # size = (ngf*4) x 8 x 8
        nn.ConvTranspose2d(ngf * 4, ngf * 2, 4, 2, 1, bias=False),
        nn.BatchNorm2d(ngf * 2),
        nn.ReLU(True),
        # size = (ngf*2) x 16 x 16
        nn.ConvTranspose2d(ngf * 2,     nc, 4, 2, 1, bias=False),
        nn.Sigmoid()
    )

    self.fc1 = nn.Linear(1024, 512)
    self.fc21 = nn.Linear(512, nz)
    self.fc22 = nn.Linear(512, nz)

    self.fc3 = nn.Linear(nz, 512)
    self.fc4 = nn.Linear(512, 1024)

    self.lrelu = nn.LeakyReLU()
    self.relu = nn.ReLU()

def encode(self, x):
    conv = self.encoder(x);
    h1 = self.fc1(conv.view(-1, 1024))
    return self.fc21(h1), self.fc22(h1)

def decode(self, z):
    h3 = self.relu(self.fc3(z))
    deconv_input = self.fc4(h3)
    deconv_input = deconv_input.view(-1,1024,1,1)
    return self.decoder(deconv_input)

def reparametrize(self, mu, logvar):
    std = logvar.mul(0.5).exp_()
    eps = torch.randn(self.bs, self.nz, device='cuda') # needs custom layer!
    return eps.mul(std).add_(mu)

def forward(self, x):
    # print("x", x.size())
    mu, logvar = self.encode(x)
    z = self.reparametrize(mu, logvar)
    decoded = self.decode(z)
    return decoded, mu, logvar
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要将输入添加到您的 Core ML 模型,您可以从 Python 执行以下操作:

import coremltools
spec = coremltools.utils.load_spec("YourModel.mlmodel")

nn = spec.neuralNetworkClassifier  # or just spec.neuralNetwork

layers = {l.name:i for i,l in enumerate(nn.layers)}
layer_idx = layers["your_custom_layer"]
layer = nn.layers[layer_idx]
layer.input.extend(["dummy_input"])

inp = spec.description.input.add()
inp.name = "dummy_input"
inp.type.doubleType.SetInParent()

coremltools.utils.save_spec(spec, "NewModel.mlmodel")

这里,"your_custom_layer"是您要添加虚拟输入的图层的名称。在您的模型中,它看起来像被称为62. 您可以查看layers字典以查看模型中所有层的名称。

笔记:

  • 如果您的模型不是分类器,请使用nn = spec.neuralNetwork代替neuralNetworkClassifier.
  • 我使新的虚拟输入具有“双”类型。这意味着您的自定义图层将获得双精度值作为输入。
  • 使用模型时,您需要为此虚拟输入指定一个值。
于 2019-02-16T16:59:48.420 回答