需求
Pytorch加载模型时,只导入部分层权重,跳过部分指定网络层。(权重文件存储为dict形式)
方法一
常见方法:加载权重时用if对网络层进行筛选
'''
# model为定义的网络结构:
class model(nn.Module):
def __init__(self):
super(model,self).__init__()
……
def forward(self,x):
……
return x
'''
model = model()
# load存在的模型参数(权重文件),后缀名可能不同
pretrained_dict = torch.load('model.pkl')
model_dict = model.state_dict()
# 关键在于下面这句,从model_dict中读取key、value时,用if筛选掉不需要的网络层
pretrained_dict = {key: value for key, value in pretrained_dict.items() if (key in model_dict and 'Prediction' not in key)}
model_dict.update(pretrained_dict)
model.load_state_dict(model_dict)
方法二
不完全匹配,只加载权重中存在的参数,不匹配就跳过
# load_state_dict() 默认strict=True,需要完全匹配,否则报错
# 修改为strict=False后,只匹配存在的参数
pretrained_dict = torch.load(weight_path)
model.load_state_dict(pretrained_dict, strict=False)
方法三
不使用原有权重文件训练,对原有权重文件进行拷贝,拷贝文件中只包含需要的网络层,后续直接利用拷贝权重文件进行训练。
# 对原有权重文件进行拷贝,拷贝文件中只包含需要的网络层,
# 后续直接利用拷贝文件进行训练。
import pickle
model = model()
net = model
path_weight = 'R-50.pkl'
path_weight2 = 'R2-50.pkl'
with open(path_weight,'rb') as f:
obj=f.read()
# 用pickle.loads()加载权重信息
la_obj=pickle.loads(obj,encoding='latin1')
# 用if进行筛选
weights= {key: value for key, value in la_obj.items()}
#if key in la_obj and 'backbone.bottom_up.stem.conv1.weight' not in key}
# 使用print查看权重文件信息
print(weights)
# 再深拷贝一份文件保存
state_dict = copy.deepcopy(weights)
with open(path_weight2,'wb') as f2:
pickle.dump(state_dict, f2)
# 可以写入txt,便于查看信息
path_weight2 = 'R2-101.txt'
inf = str(state_dict)
ff = open(path_weight2,'w')
ff.write(inf)
下面是对载入参数的优化有特殊要求:参数固定、或者参数更新速度不同。
方法四
如果载入的这些参数中,有些参数不要求被更新,即固定不变,不参与训练,需要手动设置这些参数的梯度属性为Fasle,并且在optimizer传参时筛选掉这些参数:
# 载入预训练模型参数后...
for name, value in model.named_parameters():
if name 满足某些条件:
value.requires_grad = False
# setup optimizer
params = filter(lambda p: p.requires_grad, model.parameters())
optimizer = torch.optim.Adam(params, lr=1e-4)
方法五
如果载入的这些参数中,所有参数都更新,但要求一些参数和另一些参数的更新速度(学习率learning rate)不一样,最好知道这些参数的名称都有什么:
# 载入预训练模型参数后...
for name, value in model.named_parameters():
print(name)
# 或
print(model.state_dict().keys())
假设该模型中有encoder,viewer和decoder两部分,参数名称分别是:
'encoder.visual_emb.0.weight',
'encoder.visual_emb.0.bias',
'viewer.bd.Wsi',
'viewer.bd.bias',
'decoder.core.layer_0.weight_ih',
'decoder.core.layer_0.weight_hh',
假设要求encode、viewer的学习率为1e-6, decoder的学习率为1e-4,那么在将参数传入优化器时:
ignored_params = list(map(id, model.decoder.parameters()))
base_params = filter(lambda p: id(p) not in ignored_params, model.parameters())
optimizer = torch.optim.Adam([{'params':base_params,'lr':1e-6},
{'params':model.decoder.parameters()}
],
lr=1e-4, momentum=0.9)
代码的结果是除decoder参数的learning_rate=1e-4 外,其他参数的learning_rate=1e-6。
在传入optimizer时,和一般的传参方法torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=xxx) 不同,参数部分用了一个list, list的每个元素有params和lr两个键值。如果没有 lr则应用Adam的lr属性。Adam的属性除了lr, 其他都是参数所共有的(比如momentum)。
遇见的问题
torch.load 加载权重文件时报错 Magic Number Error
有时候使用 torch.load 加载比较古老的权重文件时可能报错 Magic Number Error,这有可能是因为该文件使用 pickle 存储并且编码使用了 latin1,此时可以这样加载:
若要进行筛选,同理可以在后面加上if进行判断。
import pickle
with open(weights_path, 'rb') as f:
obj = f.read()
# 用pickle进行load,编码方式为latin1
weights = {key: weight_dict for key, weight_dict in pickle.loads(obj,encoding='latin1').items()}
# 同理,可以用if判断进行筛选
# weights = {key: value for key, value in pickle.loads(obj,encoding='latin1').items() if (key in model_dict and 'Prediction' not in key)}
model.load_state_dict(weights)
TypeError: a bytes-like object is required, not 'str'
python3和python2在套接字返回值解码上有区别。
套接字就是 socket,用于描述 IP 地址和端口,应用程序通过套接字向网络发出请求或者应答网络请求,可以认为是计算机网络的数据接口。目前套接字分为两种:基于文件型和基于网络型。
解决方法:
使用函数 encode() 和decode():
- str 通过 encode() 函数编码变为 bytes
- bytes 通过 decode() 函数编码变为 str。(当我们从网络或磁盘上读取了字节流,则读到的数据就是 bytes)
补充:
str --> bytes
# 声明一个字符串s:
>>> s = 'abc'
>>> type(s)
<class 'str'>
# 四种转换方式:
>>> b1 = s.encode()
>>> type(b1)
<class 'bytes'>
>>> b2 = str.encode(s)
>>> type(b2)
<class 'bytes'>
>>> b3 = s.encode(encoding='utf-8')
>>> type(b3)
<class 'bytes'>
>>> b4 = bytes(s,encoding='utf-8')
>>> type(b4)
<class 'bytes'>
bytes --> str
# 声明一个bytes:
>>> b = b'abc'
>>> type(b)
<class 'bytes'>
# 三种转换方式:
>>> s1 = bytes.decode(b)
>>> type(s1)
<class 'str'>
>>> s2 = b.decode()
>>> type(s2)
<class 'str'>
>>> s3 = str(b,encoding='utf-8')
>>> type(s3)
<class 'str'>
参考博客
Pytorch中只导入部分层权重的方法_汐梦聆海的博客-CSDN博客_pytorch加载部分权重
pytorch微调模型—只加载预训练模型的某些层_农夫山泉2号的博客-CSDN博客
Pytorch加载模型不完全匹配 & 只加载部分参数权重 load_hxxjxw的博客-CSDN博客_pytorch加载模型不匹配跳过
pytorch载入预训练模型后,只想训练个别层怎么办?_慕白-的博客-CSDN博客_pytorch只训练最后一层
PyTorch | 保存和加载模型 - 知乎 (zhihu.com)
torch.load加载权重时报错 Magic Number Error - 仰望高端玩家的小清新 - 博客园 (cnblogs.com)
Python报错:TypeError: a bytes-like object is required, not ‘str‘_程序媛三妹的博客-CSDN博客