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我们最近切换到 TF 2.0 的 Keras,但是当我们将它与 2.0 上的 DNNClassifier Estimator 进行比较时,我们发现 Keras 的速度慢了大约 4 倍。但我终其一生都无法弄清楚为什么会发生这种情况。两者的其余代码是相同的,使用返回相同 tf.data.Dataset 的 input_fn(),并使用相同的 feature_columns。几天来一直在努力解决这个问题。任何帮助将不胜感激。谢谢

估算器代码:

estimator = tf.estimator.DNNClassifier(
        feature_columns = feature_columns,
        hidden_units = [64,64],
        activation_fn = tf.nn.relu,
        optimizer = 'Adagrad',
        dropout = 0.4,
        n_classes = len(vocab),
        model_dir = model_dir,
        batch_norm = false)

estimator.train(input_fn=train_input_fn, steps=400)

凯拉斯代码:

feature_layer = tf.keras.layers.DenseFeatures(feature_columns);

model = tf.keras.Sequential([
        feature_layer,
        layers.Dense(64, input_shape = (len(vocab),), activation = tf.nn.relu),
        layers.Dropout(0.4),
        layers.Dense(64, activation = tf.nn.relu),
        layers.Dropout(0.4),
        layers.Dense(len(vocab), activation = 'softmax')]);

model.compile(
        loss = 'sparse_categorical_crossentropy',
        optimizer = 'Adagrad'
        distribute = None)

model.fit(x = train_input_fn(),
          epochs = 1,
          steps_per_epoch = 400,
          shuffle = True)

更新:为了进一步测试,我编写了一个自定义子类模型(请参阅:专家入门),它的运行速度比 Keras 快,但比 Estimators 慢。如果 Estimator 在 100 秒内训练,自定义模型大约需要 ~180 秒,而 Keras 大约需要 ~350 秒。一个有趣的注意事项是,使用 Adam() 的 Estimator 运行速度比 Adagrad() 慢,而 Keras 似乎运行得更快。使用 Adam(),Keras 花费的时间不到 DNNClassifier 的两倍。假设我没有弄乱自定义代码,我开始认为 DNNClassifier 只是有很多后端优化/效率,使其比 Keras 运行得更快。

自定义代码:

class MyModel(Model):
  def __init__(self):
    super(MyModel, self).__init__()
    self.features = layers.DenseFeatures(feature_columns, trainable=False)
    self.dense = layers.Dense(64, activation = 'relu')
    self.dropout = layers.Dropout(0.4)
    self.dense2 = layers.Dense(64, activation = 'relu')
    self.dropout2 = layers.Dropout(0.4)
    self.softmax = layers.Dense(len(vocab_of_codes), activation = 'softmax')

  def call(self, x):
    x = self.features(x)
    x = self.dense(x)
    x = self.dropout(x)
    x = self.dense2(x)
    x = self.dropout2(x)
    return self.softmax(x)

model = MyModel()
loss_object = tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy()
optimizer = tf.keras.optimizers.Adagrad()

@tf.function
def train_step(features, label):
  with tf.GradientTape() as tape:
    predictions = model(features)
    loss = loss_object(label, predictions)
  gradients = tape.gradient(loss, model.trainable_variables)
  optimizer.apply_gradients(zip(gradients, model.trainable_variables))

itera = iter(train_input_fn())
for i in range(400):
  features, labels = next(itera)
  train_step(features, labels)

更新:它可能似乎是数据集。当我在 train_input_fn() 中打印一行数据集时,在估计器中,它会打印出非急切的张量定义。在 Keras 中,它会打印出急切的值。通过 Keras 后端代码,当它接收到一个 tf.data.dataset 作为输入时,它会急切地(而且只是急切地)处理它,这就是我在 train_input_fn() 上使用 tf.function 时它崩溃的原因。基本上,我的猜测是 DNNClassifier 的训练速度比 Keras 快,因为它在图形模式下运行更多的数据集代码。将发布任何更新/发现。

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我相信它比较慢,因为它没有在图表上执行。为了在 TF2 中的图表上执行,您需要一个用 tf.function 装饰器装饰的函数。查看本节以了解有关如何重构代码的想法。

于 2019-03-14T21:45:14.353 回答
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对于那些(像我一样)发现这个问题并使用 Keras 的嵌入层的人:

即使有 GPU,但启用了 Eager Execution,嵌入层总是放置在 CPU 上,导致速度大幅下降。

请参阅https://github.com/tensorflow/tensorflow/issues/44194,其中还包含一个解决方法。

于 2021-03-08T12:40:42.710 回答