keras实现多GPU或指定GPU的使用介绍

1. 引言

在深度学习领域中,使用多个GPU可以加速模型的训练过程。Keras是一种流行的深度学习库,可以在多个GPU上并行运行模型训练。本文将介绍如何使用Keras实现多GPU或指定GPU的使用。

2. 多GPU训练

2.1 检测可用的GPU

在开始使用多GPU之前,我们需要检测系统中可用的GPU数量。可以使用以下代码片段来检测GPU:

from tensorflow.python.client import device_lib

def get_available_gpus():

local_device_protos = device_lib.list_local_devices()

return [x.name for x in local_device_protos if x.device_type == 'GPU']

gpus = get_available_gpus()

print("可用的GPU数量:", len(gpus))

运行以上代码可以获取可用的GPU数量。

2.2 模型的多GPU训练

在开始训练之前,我们需要将模型复制到每个GPU上。Keras提供了`multi_gpu_model`函数来实现多GPU训练。例如,如果有两个GPU可用,可以使用以下代码来实现多GPU训练:

from keras.utils import multi_gpu_model

from keras.models import Sequential

from keras.layers import Dense

model = Sequential()

model.add(Dense(units=64, activation='relu', input_dim=100))

model.add(Dense(units=10, activation='softmax'))

parallel_model = multi_gpu_model(model, gpus=2)

parallel_model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam')

# 使用parallel_model进行训练

parallel_model.fit(x_train, y_train, epochs=10, batch_size=128)

上述代码中,我们首先创建了一个`model`对象,并在其中添加了几个层。然后,我们使用`multi_gpu_model`函数创建了一个并行模型`parallel_model`,并指定了可用的GPU数量为2。最后,我们使用`parallel_model`进行编译和训练。

3. 指定GPU训练

3.1 指定可见的GPU

有时候,我们只想在特定的GPU上进行训练。可以使用以下代码片段将GPU 1和2设置为可见的GPU:

import os

os.environ["CUDA_VISIBLE_DEVICES"] = "1,2"

在这种设置下,只有GPU 1和2会被使用。

3.2 指定训练使用的GPU

如果系统中有多个可用的GPU,我们可以使用以下代码片段来指定训练使用的GPU:

import tensorflow as tf

gpus = tf.config.experimental.list_physical_devices('GPU')

tf.config.experimental.set_visible_devices(gpus[1], 'GPU')

在上述代码中,我们首先获取可用的GPU列表,然后将第二个GPU指定为训练使用的GPU。

4. 总结

本文介绍了如何使用Keras实现多GPU或指定GPU的使用。通过检测可用的GPU数量并使用`multi_gpu_model`函数实现多GPU训练,或者通过指定可见的GPU和训练使用的GPU来指定GPU训练。这些方法可以在深度学习模型训练中加速计算过程,并提高模型训练的效率。

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