LogSoftMax样例

概述

本样例在多分类任务场景下，基于LogSoftMax高阶API对输入Tensor做LogSoftmax计算。该API常用于多分类任务的输出层，与交叉熵损失函数配合使用，其数值稳定性优于直接计算log(softmax(x))。计算过程包括：对last轴求行最大值、用输入减去最大值后求exp、最后将exp结果按行归一化并做log10计算。本样例使用float数据类型，输入Tensor shape为[128, 128]，完成LogSoftmax激活计算。

本样例支持的产品及CANN软件版本

产品	CANN软件版本
Ascend 950PR/Ascend 950DT	>= CANN 9.1.0
Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品	>= CANN 9.0.0
Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品	>= CANN 9.0.0

目录结构介绍

├── logsoftmax
│   ├── scripts
│   │   ├── gen_data.py         // 输入数据和真值数据生成脚本
│   ├── CMakeLists.txt          // 编译工程文件
│   ├── data_utils.h            // 数据读入写出函数
│   ├── logsoftmax.asc          // Ascend C算子实现 & 调用样例
│   └── README.md               // 样例说明文档

样例描述

• 样例功能： 对输入Tensor做LogSoftmax计算。

  计算公式如下：

  $$ds{t}_i=LogSoftMax(sr{c}_i)$$

  $$LogSoftmax(x_i)=\log (\frac{\exp (x_i)}{{\sum }_j\exp (x_j)})$$

• 样例规格：

• 样例实现：
  本样例中实现的是固定shape为输入src[128, 128]，输出dst[128, 128]的logsoftmax_custom样例。

  • Kernel实现
    核心计算步骤：将输入数据搬入后，调用 AscendC::LogSoftMax 完成 LogSoftMax 计算，再将结果搬出。

  • Tiling实现
    本样例为单核计算场景，无复杂分核逻辑。Host端通过 AscendC::GetLogSoftMaxMinTmpSize 获取API所需临时缓冲区大小，Kernel内部使用 LogSoftMaxTiling 结构体传递API所需的tiling参数。

  • 调用实现
    使用内核调用符<<<>>>调用核函数。

编译运行

在本样例根目录下执行如下步骤，编译并执行样例。

• 配置环境变量 请根据当前环境上CANN开发套件包的安装方式，配置环境变量。

  source ${install_path}/cann/set_env.sh
  

  说明： ${install_path} 为CANN包安装目录，未指定安装目录时默认安装至 /usr/local/Ascend 下。

• 样例执行

  在本样例目录下执行如下命令。

  mkdir -p build && cd build;
  cmake -DCMAKE_ASC_ARCHITECTURES=dav-2201 ..;make -j; # 默认npu模式
  python3 ../scripts/gen_data.py
  ./demo
  

  使用 CPU调试 或 NPU仿真 模式时，添加 -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=cpu 或 -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=sim 参数即可。

  示例如下：

  cmake -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=cpu -DCMAKE_ASC_ARCHITECTURES=dav-2201 ..;make -j; # cpu调试模式
  cmake -DCMAKE_ASC_RUN_MODE=sim -DCMAKE_ASC_ARCHITECTURES=dav-2201 ..;make -j; # NPU仿真模式
  

  注意： 切换编译模式前需清理 cmake 缓存，可在 build 目录下执行 rm CMakeCache.txt 后重新 cmake。

• 编译选项说明

  选项	可选值	说明
  CMAKE_ASC_RUN_MODE	npu（默认）、cpu、sim	运行模式：NPU 运行、CPU调试、NPU仿真
  CMAKE_ASC_ARCHITECTURES	dav-2201（默认）、dav-3510	NPU 架构：dav-2201 对应 Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品和 Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品，dav-3510 对应 Ascend 950PR/Ascend 950DT

• 执行结果

  执行结果如下，说明精度对比成功。

  test pass!