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Allenamento distribuito con 🤗 Accelerate

La parallelizzazione è emersa come strategia per allenare modelli sempre più grandi su hardware limitato e accelerarne la velocità di allenamento di diversi ordini di magnitudine. In Hugging Face, abbiamo creato la libreria 🤗 Accelerate per aiutarti ad allenare in modo semplice un modello 🤗 Transformers su qualsiasi tipo di configurazione distribuita, sia che si tratti di più GPU su una sola macchina o di più GPU su più macchine. In questo tutorial, imparerai come personalizzare il training loop nativo di PyTorch per consentire l'addestramento in un ambiente distribuito.

Configurazione

Inizia installando 🤗 Accelerate:

pip install accelerate

Poi importa e crea un oggetto Accelerator. Accelerator rileverà automaticamente il tuo setup distribuito e inizializzerà tutte le componenti necessarie per l'allenamento. Non dovrai allocare esplicitamente il tuo modello su un device.

>>> from accelerate import Accelerator

>>> accelerator = Accelerator()

Preparati ad accelerare

Il prossimo passo è quello di passare tutti gli oggetti rilevanti per l'allenamento al metodo prepare. Questo include i tuoi DataLoaders per l'allenamento e per la valutazione, un modello e un ottimizzatore:

>>> train_dataloader, eval_dataloader, model, optimizer = accelerator.prepare(
...     train_dataloader, eval_dataloader, model, optimizer
... )

Backward

Infine, sostituisci il tipico metodo loss.backward() nel tuo loop di allenamento con il metodo backward di 🤗 Accelerate:

>>> for epoch in range(num_epochs):
...     for batch in train_dataloader:
...         outputs = model(**batch)
...         loss = outputs.loss
...         accelerator.backward(loss)

...         optimizer.step()
...         lr_scheduler.step()
...         optimizer.zero_grad()
...         progress_bar.update(1)

Come puoi vedere nel seguente codice, hai solo bisogno di aggiungere quattro righe in più di codice al tuo training loop per abilitare l'allenamento distribuito!

+ from accelerate import Accelerator
  from transformers import AdamW, AutoModelForSequenceClassification, get_scheduler

+ accelerator = Accelerator()

  model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoint, num_labels=2)
  optimizer = AdamW(model.parameters(), lr=3e-5)

- device = torch.device("cuda") if torch.cuda.is_available() else torch.device("cpu")
- model.to(device)

+ train_dataloader, eval_dataloader, model, optimizer = accelerator.prepare(
+     train_dataloader, eval_dataloader, model, optimizer
+ )

  num_epochs = 3
  num_training_steps = num_epochs * len(train_dataloader)
  lr_scheduler = get_scheduler(
      "linear",
      optimizer=optimizer,
      num_warmup_steps=0,
      num_training_steps=num_training_steps
  )

  progress_bar = tqdm(range(num_training_steps))

  model.train()
  for epoch in range(num_epochs):
      for batch in train_dataloader:
-         batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()}
          outputs = model(**batch)
          loss = outputs.loss
-         loss.backward()
+         accelerator.backward(loss)

          optimizer.step()
          lr_scheduler.step()
          optimizer.zero_grad()
          progress_bar.update(1)

Allenamento

Una volta che hai aggiunto le righe di codice rilevanti, lancia il tuo allenamento in uno script o in un notebook come Colaboratory.

Allenamento con uno script

Se stai eseguendo il tuo allenamento da uno script, esegui il comando seguente per creare e salvare un file di configurazione:

accelerate config

Poi lancia il tuo allenamento con:

accelerate launch train.py

Allenamento con un notebook

La libreria 🤗 Accelerate può anche essere utilizzata in un notebook se stai pianificando di utilizzare le TPU di Colaboratory. Inserisci tutto il codice legato all'allenamento in una funzione, e passala al notebook_launcher:

>>> from accelerate import notebook_launcher

>>> notebook_launcher(training_function)

Per maggiori informazioni relative a 🤗 Accelerate e le sue numerose funzionalità, fai riferimento alla documentazione.