pytorch 使用加载训练好的模型做inference

加载训练好的模型进行推断

在深度学习中，训练模型通常需要大量的时间和计算资源。因此，我们希望能够保存训练好的模型，并在需要时重新加载模型进行推断。PyTorch是一个广泛使用的深度学习框架，它提供了灵活的方式来保存和加载模型，以供后续推断使用。

保存训练好的模型

在使用PyTorch训练模型之后，我们可以使用`torch.save()`函数将模型保存到磁盘上。这个函数接受两个参数，第一个参数是要保存的模型的状态字典，第二个参数是保存的文件路径。

以下是保存示例代码：

import torch
import torch.nn as nn
# 定义模型
class MyModel(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(MyModel, self).__init__()
        self.fc = nn.Linear(10, 1)
        # 其他网络层的定义...
    def forward(self, x):
        # 模型前向传播的定义...
        return x
# 创建模型实例
model = MyModel()
# 训练模型...
# 保存模型
torch.save(model.state_dict(), 'model.pth')

使用`model.state_dict()`方法可以获取模型的状态字典，它包含了所有的模型参数。通过`torch.save()`函数将状态字典保存到名为'model.pth'的文件中。

加载模型进行推断

加载训练好的模型进行推断也是非常简单的，我们只需要使用`torch.load()`函数加载模型的状态字典，并将其加载到模型实例中。

以下是加载模型进行推断的示例代码：

import torch
import torch.nn as nn
# 定义模型
class MyModel(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(MyModel, self).__init__()
        self.fc = nn.Linear(10, 1)
        # 其他网络层的定义...
    def forward(self, x):
        # 模型前向传播的定义...
        return x
# 创建模型实例
model = MyModel()
# 加载模型
model.load_state_dict(torch.load('model.pth'))
model.eval()

在加载模型之后，我们需要通过调用`model.eval()`方法将模型设置为推断模式。这将确保在推断过程中使用的是模型的固定权重，而不是训练期间可能启用的一些特定功能，例如Dropout。

温度参数的设置

在使用训练好的模型进行推断时，您可能会遇到一个称为"温度参数"的概念。温度参数用于控制生成的输出的多样性。较低的温度将导致更加确定性的输出，而较高的温度将导致更多的随机性。

为了设置温度参数，在模型的前向传播方法中，需要对输出进行调整。一种通用的方法是在计算输出之前将模型的输出除以温度参数，并将结果传递给softmax函数进行归一化。以下是一个示例：

import torch
import torch.nn as nn
# 定义模型
class MyModel(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(MyModel, self).__init__()
        self.fc = nn.Linear(10, 1)
    def forward(self, x, temperature=1.0):
        output = self.fc(x)
        output /= temperature
        output = torch.softmax(output, dim=1)
        return output
# 创建模型实例
model = MyModel()
# 加载模型
model.load_state_dict(torch.load('model.pth'))
model.eval()
# 设置温度参数为0.6
temperature = 0.6
# 执行推断
output = model(input, temperature)

在上述代码中，我们通过将输出除以温度参数来调整输出。然后，我们使用softmax函数对调整后的输出进行归一化，以获得最终的输出分布。

总结

在本文中，我们介绍了如何使用PyTorch加载训练好的模型进行推断。首先，我们通过`torch.save()`函数保存训练好的模型，在推断时使用`torch.load()`函数加载模型。然后，我们将模型设置为推断模式，并可选地通过设置温度参数来控制输出的多样性。这些步骤可以帮助您在深度学习项目中有效地使用和部署训练好的模型。