ResNeXt-50模型-推理指导

• 概述

  • 输入输出数据

• 推理环境准备

• 快速上手

  • 获取源码
  • 准备数据集
  • 模型推理

• 模型推理性能&精度

概述

ResNeXt50是一种用于图像分类的卷积神经网络，这个模型的默认输入尺寸是224×224，有三个通道。通过利用多路分支的特征提取方法，提出了一种新的基于ResNet残差模块的网络组成模块，并且引入了一个新的维度cardinality。该网络模型可以在于对应的ResNet相同的复杂度下，提升模型的精度（相对于最新的ResNet和Inception-ResNet)）同时，还通过实验证明，可以在不增加复杂度的同时，通过增加维度cardinality来提升模型精度，比更深或者更宽的ResNet网络更加高效。

• 参考实现：

  url=https://github.com/pytorch/vision/blob/master/torchvision/models/resnet.py
  commit_id=78ed10cc51067f1a6bac9352831ef37a3f842784
  model_name=ResNeXt
  

输入输出数据

• 输入数据

  输入数据	数据类型	大小	数据排布格式
  input	RGB_FP32	batchsize x 3 x 224 x 224	NCHW

• 输出数据

  输出数据	数据类型	大小	数据排布格式
  output1	FLOAT32	batchsize x 1000	ND

推理环境准备

• 该模型需要以下插件与驱动

  表 1 版本配套表

  配套	版本	环境准备指导
  固件与驱动	22.0.2	Pytorch框架推理环境准备
  CANN	6.0.RC1	-
  Python	3.7.5	-
  PyTorch	1.6.0	-
  说明：Atlas 300I Duo 推理卡请以CANN版本选择实际固件与驱动版本。	\	\

快速上手

获取源码

1. 安装依赖。

   pip3 install -r requirements.txt
   

准备数据集

1. 获取原始数据集。（解压命令参考tar –xvf *.tar与 unzip *.zip） 本模型使用ImageNet官网的5万张验证集进行测试，以ILSVRC2012为例，用户需获取ILSVRC2012数据集，并上传到服务器，图片与标签分别存放在./imagenet/val与./imageNet/val_label.txt。

   ├── imagenet
       ├── val
       ├── val_label.txt 
   

2. 数据预处理，将原始数据集转换为模型输入的数据。

   执行ResNeXt_preprocess.py脚本，完成预处理。

   python ResNeXt_preprocess.py ./imagenet/val/ ./prep_dataset  
   

模型推理

1. 模型转换。

   使用PyTorch将模型权重文件.pth转换为.onnx文件，再使用ATC工具将.onnx文件转为离线推理模型文件.om文件。

   1. 获取权重文件。

      wget https://download.pytorch.org/models/resnext50_32x4d-7cdf4587.pth
      

   2. 导出onnx文件。

      1. 使用resnext50_pth2onnx.py导出onnx文件。

         运行ResNeXt50_pth2onnx.py脚本。

         python ResNeXt50_pth2onnx.py ./resnext50_32x4d-7cdf4587.pth ./resnext50.onnx
         

         获得resnext50.onnx文件。

   3. 使用ATC工具将ONNX模型转OM模型。

      1. 配置环境变量。

         source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh
         

      2. 执行命令查看芯片名称（${chip_name}）。

         npu-smi info
         #该设备芯片名为Ascend310P3 （自行替换）
         回显如下：
         +-------------------+-----------------+------------------------------------------------------+
         | NPU     Name      | Health          | Power(W)     Temp(C)           Hugepages-Usage(page) |
         | Chip    Device    | Bus-Id          | AICore(%)    Memory-Usage(MB)                        |
         +===================+=================+======================================================+
         | 0       310P3     | OK              | 15.8         42                0    / 0              |
         | 0       0         | 0000:82:00.0    | 0            1074 / 21534                            |
         +===================+=================+======================================================+
         | 1       310P3     | OK              | 15.4         43                0    / 0              |
         | 0       1         | 0000:89:00.0    | 0            1070 / 21534                            |
         +===================+=================+======================================================+
         

      3. 执行ATC命令。

         atc --model=./resnext50.onnx \
             --framework=5 \
             --output=resnext50_bs${bs} \
             --input_format=NCHW \
             --input_shape="actual_input_1:${bs},3,224,224" \
             --log=info \
             --soc_version=Ascend${chip_name} \
             --insert_op_conf=aipp.config \
             --enable_small_channel=1
         

         • 参数说明：

           • --model：为ONNX模型文件。
           • --framework：5代表ONNX模型。
           • --output：输出的OM模型。
           • --input_format：输入数据的格式。
           • --input_shape：输入数据的shape。
           • --log：日志级别。
           • --soc_version：处理器型号。

           运行成功后生成resnext50_bs${bs}.om模型文件。

2. 开始推理验证。

   1. 安装ais_bench推理工具。

      请访问ais_bench推理工具代码仓，根据readme文档进行工具安装。

   2. 执行推理。

      python -m ais_bench --model=resnext50_bs${bs}.om --input=./prep_dataset  --output=./ --output_dirname=./result --batchsize=${batch_size} --outfmt=TXT    
      

      • 参数说明：

        • model：om模型地址
        • input：预处理数据
        • output：推理结果保存路径
        • output_dirname:推理结果保存子目录
        • outfmt：输出数据格式

      推理后的输出保存在当前目录result下。

   3. 精度验证。

      调用脚本与数据集标签val_label.txt比对，可以获得Accuracy数据，结果保存在result.json中。

       python ResNeXt_postprocess.py result ./val_label.txt ./ result.json
      

      • 参数说明：

        • result：为生成推理结果所在路径

        • val_label.txt：为标签数据

        • result.json：为生成结果文件

   4. 性能验证。

      可使用ais_bench推理工具的纯推理模式验证不同batch_size的om模型的性能，参考命令如下：

       python -m ais_bench --model=resnext50_bs${bs}.om --loop=100 --batchsize=${batch_size}
      

      • 参数说明：
        • --model：om模型路径
        • --batchsize：batchsize大小

模型推理性能&精度

调用ACL接口推理计算，性能参考下列数据。

芯片型号	Batch Size	数据集	精度(top1)	性能
300I Pro	1	imagenet	77.61%	1490
300I Pro	4	imagenet	77.61%	3066
300I Pro	8	imagenet	77.61%	3560
300I Pro	16	imagenet	77.61%	3695
300I Pro	32	imagenet	77.61%	3749
300I Pro	64	imagenet	77.61%	2188

公网地址说明

代码涉及公网地址参考 public_address_statement.md