HuggingFace Accelerate

HuggingFace Accelerate HuggingFace Accelerate

Hugging Face Acceleratelink image 0

Accelerate es una biblioteca de Hugging Face que permite ejecutar el mismo código PyTorch en cualquier configuración distribuida añadiendo sólo cuatro líneas de código.

Instalaciónlink image 1

Para instalar accelerate con pip simplemente ejecuta:

pip install accelerate
      

Y con conda:

conda install -c conda-forge accelerate
      

Configuraciónlink image 2

En cada entorno en el que se intale accelerate lo primero que se tiene que hacer es configurarlo, para ello ejecutamos en una terminal:

accelerate config
      
	
!accelerate config
Copy
	
--------------------------------------------------------------------------------
In which compute environment are you running?
This machine
--------------------------------------------------------------------------------
multi-GPU
How many different machines will you use (use more than 1 for multi-node training)? [1]: 1
Should distributed operations be checked while running for errors? This can avoid timeout issues but will be slower. [yes/NO]: no
Do you wish to optimize your script with torch dynamo?[yes/NO]:no
Do you want to use DeepSpeed? [yes/NO]: no
Do you want to use FullyShardedDataParallel? [yes/NO]: no
Do you want to use Megatron-LM ? [yes/NO]: no
How many GPU(s) should be used for distributed training? [1]:2
What GPU(s) (by id) should be used for training on this machine as a comma-seperated list? [all]:0,1
--------------------------------------------------------------------------------
Do you wish to use FP16 or BF16 (mixed precision)?
no
accelerate configuration saved at ~/.cache/huggingface/accelerate/default_config.yaml

En mi caso las respuestas han sido

  • In which compute environment are you running?
    • "This machine"
    • [_] "AWS (Amazon SageMaker)"

Quiero configurarlo en mi ordenador

  • Which type of machine are you using?
    • [_] multi-CPU
    • [_] multi-XPU
    • multi-GPU
    • [_] multi-NPU
    • [_] TPU

Como tengo 2 GPUs y quiero ejecutar códigos distribuidos en ellas elijo multi-GPU

  • How many different machines will you use (use more than 1 for multi-node training)? [1]:
    • 1

Elijo 1 porque solo voy a ejecutar en mi ordenador

  • Should distributed operations be checked while running for errors? This can avoid timeout issues but will be slower. [yes/NO]:
    • no

Con esta opción, se puede elegir que accelerate chequee errores en la ejecución, pero haría que vaya más lento, así que elijo no, y en caso de que haya errores lo cambio a yes

  • Do you wish to optimize your script with torch dynamo?[yes/NO]:

    • no
  • Do you want to use FullyShardedDataParallel? [yes/NO]:

    • no
  • Do you want to use Megatron-LM ? [yes/NO]:

    • no
  • How many GPU(s) should be used for distributed training? [1]:

    • 2

Elijo 2 porque tengo 2 GPUs

  • What GPU(s) (by id) should be used for training on this machine as a comma-seperated list? [all]:
    • 0,1

Elijo 0,1 porque quiero usar las dos GPUs

  • Do you wish to use FP16 or BF16 (mixed precision)?
    • no
    • [_] fp16
    • [_] bf16
    • [_] fp8

De momento elijo no, porque para simplificar el código cuando no uso acelerate vamos a entrenar en fp32, pero lo ideal sería usar fp16

La configuración se guardará en ~/.cache/huggingface/accelerate/default_config.yaml y se puede modificar en cualquier momento. Vamos a ver qué hay dentro

	
!cat ~/.cache/huggingface/accelerate/default_config.yaml
Copy
	
compute_environment: LOCAL_MACHINE
debug: false
distributed_type: MULTI_GPU
downcast_bf16: 'no'
gpu_ids: 0,1
machine_rank: 0
main_training_function: main
mixed_precision: fp16
num_machines: 1
num_processes: 2
rdzv_backend: static
same_network: true
tpu_env: []
tpu_use_cluster: false
tpu_use_sudo: false
use_cpu: false

Otra forma de ver la configuración que tenemos es ejecutando en una terminal:

accelerate env
      
	
!accelerate env
Copy
	
Copy-and-paste the text below in your GitHub issue
- `Accelerate` version: 0.28.0
- Platform: Linux-5.15.0-105-generic-x86_64-with-glibc2.31
- Python version: 3.11.8
- Numpy version: 1.26.4
- PyTorch version (GPU?): 2.2.1+cu121 (True)
- PyTorch XPU available: False
- PyTorch NPU available: False
- System RAM: 31.24 GB
- GPU type: NVIDIA GeForce RTX 3090
- `Accelerate` default config:
- compute_environment: LOCAL_MACHINE
- distributed_type: MULTI_GPU
- mixed_precision: fp16
- use_cpu: False
- debug: False
- num_processes: 2
- machine_rank: 0
- num_machines: 1
- gpu_ids: 0,1
- rdzv_backend: static
- same_network: True
- main_training_function: main
- downcast_bf16: no
- tpu_use_cluster: False
- tpu_use_sudo: False
- tpu_env: []

Una vez hemos configurado accelerate podemos probar si lo hemos hecho bien ejecutando en una terminal:

accelerate test
      
	
!accelerate test
Copy
	
Running: accelerate-launch ~/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/test_utils/scripts/test_script.py
stdout: **Initialization**
stdout: Testing, testing. 1, 2, 3.
stdout: Distributed environment: DistributedType.MULTI_GPU Backend: nccl
stdout: Num processes: 2
stdout: Process index: 0
stdout: Local process index: 0
stdout: Device: cuda:0
stdout:
stdout: Mixed precision type: fp16
stdout:
stdout: Distributed environment: DistributedType.MULTI_GPU Backend: nccl
stdout: Num processes: 2
stdout: Process index: 1
stdout: Local process index: 1
stdout: Device: cuda:1
stdout:
stdout: Mixed precision type: fp16
stdout:
stdout:
stdout: **Test process execution**
stdout:
stdout: **Test split between processes as a list**
stdout:
stdout: **Test split between processes as a dict**
stdout:
stdout: **Test split between processes as a tensor**
stdout:
stdout: **Test random number generator synchronization**
stdout: All rng are properly synched.
stdout:
stdout: **DataLoader integration test**
stdout: 0 1 tensor([ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
stdout: 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35,
stdout: 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53,
stdout: 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63], device='cuda:1') <class 'accelerate.data_loader.DataLoaderShard'>
stdout: tensor([ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
stdout: 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35,
stdout: 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53,
stdout: 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63], device='cuda:0') <class 'accelerate.data_loader.DataLoaderShard'>
stdout: Non-shuffled dataloader passing.
stdout: Shuffled dataloader passing.
stdout: Non-shuffled central dataloader passing.
stdout: Shuffled central dataloader passing.
stdout:
stdout: **Training integration test**
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Training yielded the same results on one CPU or distributed setup with no batch split.
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Training yielded the same results on one CPU or distributes setup with batch split.
stdout: FP16 training check.
stdout: FP16 training check.
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Keep fp32 wrapper check.
stdout: Keep fp32 wrapper check.
stdout: BF16 training check.
stdout: BF16 training check.
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout:
stdout: Training yielded the same results on one CPU or distributed setup with no batch split.
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: FP16 training check.
stdout: Training yielded the same results on one CPU or distributes setup with batch split.
stdout: FP16 training check.
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Keep fp32 wrapper check.
stdout: Keep fp32 wrapper check.
stdout: BF16 training check.
stdout: BF16 training check.
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout: Model dtype: torch.float32, torch.float32. Input dtype: torch.float32
stdout:
stdout: **Breakpoint trigger test**
Test is a success! You are ready for your distributed training!

Vemos que termina diciendo Test is a success! You are ready for your distributed training! por lo que todo está correcto.

Entrenamientolink image 3

Optimización del entrenamientolink image 4

Código baselink image 5

Vamos a hacer primero un código de entrenamiento base y luego lo optimizaremos para ver cómo se hace y cómo mejora

Primero vamos a buscar un dataset, en mi caso voy a usar el dataset tweet_eval, que es un dataset de clasificación de tweets, en concreto voy a descargar el subset emoji que clasifica los tweets con emoticonos

	
from datasets import load_dataset
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
dataset
Copy
	
DatasetDict({
train: Dataset({
features: ['text', 'label'],
num_rows: 45000
})
test: Dataset({
features: ['text', 'label'],
num_rows: 50000
})
validation: Dataset({
features: ['text', 'label'],
num_rows: 5000
})
})
	
dataset["train"].info
Copy
	
DatasetInfo(description='', citation='', homepage='', license='', features={'text': Value(dtype='string', id=None), 'label': ClassLabel(names=['❤', '😍', '😂', '💕', '🔥', '😊', '😎', '✨', '💙', '😘', '📷', '🇺🇸', '☀', '💜', '😉', '💯', '😁', '🎄', '📸', '😜'], id=None)}, post_processed=None, supervised_keys=None, task_templates=None, builder_name='parquet', dataset_name='tweet_eval', config_name='emoji', version=0.0.0, splits={'train': SplitInfo(name='train', num_bytes=3808792, num_examples=45000, shard_lengths=None, dataset_name='tweet_eval'), 'test': SplitInfo(name='test', num_bytes=4262151, num_examples=50000, shard_lengths=None, dataset_name='tweet_eval'), 'validation': SplitInfo(name='validation', num_bytes=396704, num_examples=5000, shard_lengths=None, dataset_name='tweet_eval')}, download_checksums={'hf://datasets/tweet_eval@b3a375baf0f409c77e6bc7aa35102b7b3534f8be/emoji/train-00000-of-00001.parquet': {'num_bytes': 2609973, 'checksum': None}, 'hf://datasets/tweet_eval@b3a375baf0f409c77e6bc7aa35102b7b3534f8be/emoji/test-00000-of-00001.parquet': {'num_bytes': 3047341, 'checksum': None}, 'hf://datasets/tweet_eval@b3a375baf0f409c77e6bc7aa35102b7b3534f8be/emoji/validation-00000-of-00001.parquet': {'num_bytes': 281994, 'checksum': None}}, download_size=5939308, post_processing_size=None, dataset_size=8467647, size_in_bytes=14406955)

Vamos a ver las clases

	
print(dataset["train"].info.features["label"].names)
Copy
	
['❤', '😍', '😂', '💕', '🔥', '😊', '😎', '✨', '💙', '😘', '📷', '🇺🇸', '☀', '💜', '😉', '💯', '😁', '🎄', '📸', '😜']

Y el número de clases

	
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
num_classes
Copy
	
20

Vemos que el dataset tiene 20 clases

Vamos a ver la secuencia máxima de cada split

	
max_len_train = 0
max_len_val = 0
max_len_test = 0
split = "train"
for i in range(len(dataset[split])):
len_i = len(dataset[split][i]["text"])
if len_i > max_len_train:
max_len_train = len_i
split = "validation"
for i in range(len(dataset[split])):
len_i = len(dataset[split][i]["text"])
if len_i > max_len_val:
max_len_val = len_i
split = "test"
for i in range(len(dataset[split])):
len_i = len(dataset[split][i]["text"])
if len_i > max_len_test:
max_len_test = len_i
max_len_train, max_len_val, max_len_test
Copy
	
(142, 139, 167)

Así que definimos la secuencia máximo en general como 130 para la tokeniazción

	
max_len = 130
Copy

A nosotros nos interesa el dataset tokenizado, no las secuencias en crudo, así que creamos un tokenizador

	
max_len = 130
from transformers import AutoTokenizer
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
Copy

Creamos una función de tokenización

	
max_len = 130
from transformers import AutoTokenizer
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
Copy

Y ahora tokenizamos el dataset

tokenized_dataset = {
          "train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
          "validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
          "test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
      }
      
Map:   0%|          | 0/45000 [00:00<?, ? examples/s]
Map:   0%|          | 0/5000 [00:00<?, ? examples/s]
Map:   0%|          | 0/50000 [00:00<?, ? examples/s]

Como vemos ahora tenemos los tokens (input_ids) y las máscaras de atención (attention_mask), pero vamos a ver qué tipo de datos tenemos

	
max_len = 130
from transformers import AutoTokenizer
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
type(tokenized_dataset["train"][0]["input_ids"]), type(tokenized_dataset["train"][0]["attention_mask"]), type(tokenized_dataset["train"][0]["label"])
Copy
	
Map: 0%| | 0/45000 [00:00<?, ? examples/s]
(list, list, int)
	
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
type(tokenized_dataset["train"][0]["label"]), type(tokenized_dataset["train"][0]["input_ids"]), type(tokenized_dataset["train"][0]["attention_mask"])
Copy
	
(torch.Tensor, torch.Tensor, torch.Tensor)

Creamos un dataloader

	
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
BS = 64
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
Copy

Cargamos el modelo

	
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
BS = 64
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
from transformers import AutoModelForSequenceClassification
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
Copy

Vamos a ver cómo es el modelo

	
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
BS = 64
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
from transformers import AutoModelForSequenceClassification
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model
Copy
	
RobertaForSequenceClassification(
(roberta): RobertaModel(
(embeddings): RobertaEmbeddings(
(word_embeddings): Embedding(50265, 768, padding_idx=1)
(position_embeddings): Embedding(514, 768, padding_idx=1)
(token_type_embeddings): Embedding(1, 768)
(LayerNorm): LayerNorm((768,), eps=1e-05, elementwise_affine=True)
(dropout): Dropout(p=0.1, inplace=False)
)
(encoder): RobertaEncoder(
(layer): ModuleList(
(0-11): 12 x RobertaLayer(
(attention): RobertaAttention(
(self): RobertaSelfAttention(
(query): Linear(in_features=768, out_features=768, bias=True)
(key): Linear(in_features=768, out_features=768, bias=True)
(value): Linear(in_features=768, out_features=768, bias=True)
(dropout): Dropout(p=0.1, inplace=False)
)
(output): RobertaSelfOutput(
(dense): Linear(in_features=768, out_features=768, bias=True)
(LayerNorm): LayerNorm((768,), eps=1e-05, elementwise_affine=True)
(dropout): Dropout(p=0.1, inplace=False)
)
)
(intermediate): RobertaIntermediate(
(dense): Linear(in_features=768, out_features=3072, bias=True)
(intermediate_act_fn): GELUActivation()
)
(output): RobertaOutput(
(dense): Linear(in_features=3072, out_features=768, bias=True)
(LayerNorm): LayerNorm((768,), eps=1e-05, elementwise_affine=True)
(dropout): Dropout(p=0.1, inplace=False)
)
)
)
)
)
(classifier): RobertaClassificationHead(
(dense): Linear(in_features=768, out_features=768, bias=True)
(dropout): Dropout(p=0.1, inplace=False)
(out_proj): Linear(in_features=768, out_features=2, bias=True)
)
)

Vamos a ver su última capa

	
model.classifier.out_proj
Copy
	
Linear(in_features=768, out_features=2, bias=True)
	
model.classifier.out_proj.in_features, model.classifier.out_proj.out_features
Copy
	
(768, 2)

Hemos visto que nuestro dataset tiene 20 clases, pero este modelo está entrenado para 2 clases, así que tenemos que modificar la última capa

	
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
model.classifier.out_proj
Copy
	
Linear(in_features=768, out_features=20, bias=True)

Ahora sí

Ahora creamos una función de loss

	
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
Copy

Un optimizador

	
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
from torch.optim import Adam
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
Copy

Y por último una métrica

	
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
from torch.optim import Adam
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
import evaluate
metric = evaluate.load("accuracy")
Copy

Vamos a comprobar que está todo bien con una muestra

	
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
from torch.optim import Adam
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
import evaluate
metric = evaluate.load("accuracy")
sample = next(iter(dataloader["train"]))
Copy
	
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
from torch.optim import Adam
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
import evaluate
metric = evaluate.load("accuracy")
sample = next(iter(dataloader["train"]))
sample["input_ids"].shape, sample["attention_mask"].shape
Copy
	
(torch.Size([64, 130]), torch.Size([64, 130]))

Ahora esa muestra se la metemos al modelo

	
model.to("cuda")
ouputs = model(input_ids=sample["input_ids"].to("cuda"), attention_mask=sample["attention_mask"].to("cuda"))
ouputs.logits.shape
Copy
	
torch.Size([64, 20])

Vemos que el modelo saca 64 batches, lo cual está bien, porque configuramos BS = 20 y cada una con 20 salidas, lo cual está bien porque cambiamos el modelo para que a la salida de 20 valores

Obtenemos la de mayor valor

	
predictions = torch.argmax(ouputs.logits, axis=-1)
predictions.shape
Copy
	
torch.Size([64])

Obtenemos la loss

	
loss = loss_function(ouputs.logits, sample["label"].to("cuda"))
loss.item()
Copy
	
2.9990389347076416

Y el accuracy

	
accuracy = metric.compute(predictions=predictions, references=sample["label"])["accuracy"]
accuracy
Copy
	
0.015625

Ya podemos crear un pequeño bucle de entrenamiento

from fastprogress.fastprogress import master_bar, progress_bar
      
      epochs = 1
      device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
      model.to(device)
      
      master_progress_bar = master_bar(range(epochs))
      for i in master_progress_bar:
          model.train()
          progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
          for batch in progress_bar_train:
              optimizer.zero_grad()
      
              input_ids = batch["input_ids"].to(device)
              attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
              labels = batch["label"].to(device)
      
              outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
              loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
              master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
      
              loss.backward()
              optimizer.step()
      
          model.eval()
          progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
          for batch in progress_bar_validation:
              input_ids = batch["input_ids"].to(device)
              attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
              labels = batch["label"].to(device)
      
              with torch.no_grad():
                  outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
              predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
      
              accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
          accuracy = metric.compute()
          
          master_progress_bar.main_bar.comment = f"Validation accuracy: {accuracy['accuracy']}\n"
      

Script con el código baselink image 6

En la mayoría de la documentación de accelerate se explica cómo usar accelerate con scripts, así que de momento vamos a hacerlo así y al final explicaremos cómo hacerlo con un notebook

Primero vamos a crear una carpeta en la que vamos a guardar los scripts

	
from fastprogress.fastprogress import master_bar, progress_bar
epochs = 1
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
model.to(device)
master_progress_bar = master_bar(range(epochs))
for i in master_progress_bar:
model.train()
progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"].to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
labels = batch["label"].to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
loss.backward()
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"].to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
labels = batch["label"].to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
master_progress_bar.main_bar.comment = f"Validation accuracy: {accuracy['accuracy']} "
!mkdir accelerate_scripts
Copy

Ahora escribimos el código base en un script

	
from fastprogress.fastprogress import master_bar, progress_bar
epochs = 1
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
model.to(device)
master_progress_bar = master_bar(range(epochs))
for i in master_progress_bar:
model.train()
progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"].to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
labels = batch["label"].to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
loss.backward()
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"].to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
labels = batch["label"].to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
master_progress_bar.main_bar.comment = f"Validation accuracy: {accuracy['accuracy']}\n"
!mkdir accelerate_scripts
%%writefile accelerate_scripts/01_code_base.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
from fastprogress.fastprogress import master_bar, progress_bar
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 64
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
model.to(device)
master_progress_bar = master_bar(range(EPOCHS))
for i in master_progress_bar:
model.train()
progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"].to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
labels = batch["label"].to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
loss.backward()
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"].to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"].to(device)
labels = batch["label"].to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
master_progress_bar.main_bar.comment = f"Validation accuracy: {accuracy['accuracy']}\n"
print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/01_code_base.py

Y ahora lo ejecutamos

	
%%time
!python accelerate_scripts/01_code_base.py
Copy
	
Accuracy = 0.2112
CPU times: user 2.12 s, sys: 391 ms, total: 2.51 s
Wall time: 3min 36s

Vemos que en mi ordenador ha tardado unos 3 minutos y medio

Código con acceleratelink image 7

Ahora reemplazamos algunas cosas

  • En primer lugar importamos Accelerator y lo inicializamos
from accelerate import Accelerator
      accelerator = Accelerator()
      
  • Ya no hacemos el típico
torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
      
  • Sino que dejamos que sea acelerate el que elija el dispositivo mediante
device = accelerator.device
      
  • Pasamos los elementos relevantes para el entrenamiento por el método prepare y ya no hacemos model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = preprare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
      
  • Ya no mandamos los datos y el modelo a la GPU con .to(device) ya que accelerate se ha encargado de ello con el método prepare

  • En vez de hacer el backpropagation con loss.backward() dejamos que lo haga accelerate con

accelerator.backward(loss)
      
  • A la hora de calcular la métrica en el bucle de validación, necesitamos recopilar los valores de todos los puntos, en caso de estar haciendo un entrenamiento distribuido, para ello hacemos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
      
	
%%writefile accelerate_scripts/02_accelerate_base_code.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
from fastprogress.fastprogress import master_bar, progress_bar
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 64
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
master_progress_bar = master_bar(range(EPOCHS))
for i in master_progress_bar:
model.train()
progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
print(f"End of training epoch {i}, outputs['logits'].shape: {outputs['logits'].shape}, labels.shape: {labels.shape}")
model.eval()
progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
print(f"End of validation epoch {i}, outputs['logits'].shape: {outputs['logits'].shape}, labels.shape: {labels.shape}")
master_progress_bar.main_bar.comment = f"Validation accuracy: {accuracy['accuracy']}\n"
print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/02_accelerate_base_code.py

Si te fijas he añadido estas dos líneas print(f"End of training epoch {i}, outputs['logits'].shape: {outputs['logits'].shape}, labels.shape: {labels.shape}") y la línea print(f"End of validation epoch {i}, outputs['logits'].shape: {outputs['logits'].shape}, labels.shape: {labels.shape}"), las he añadido aposta porque nos van a revelar algo muy importante

Ahora lo ejecutamos, para ejecutar los scripts de accelerate se hace con el comando accelerate launch

accelerate launch script.py
      
	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/02_accelerate_base_code.py
Copy
	
End of training epoch 0, outputs['logits'].shape: torch.Size([64, 20]), labels.shape: torch.Size([64])
End of training epoch 0, outputs['logits'].shape: torch.Size([64, 20]), labels.shape: torch.Size([64])
End of validation epoch 0, outputs['logits'].shape: torch.Size([64, 20]), labels.shape: torch.Size([8])
Accuracy = 0.206
End of validation epoch 0, outputs['logits'].shape: torch.Size([64, 20]), labels.shape: torch.Size([8])
Accuracy = 0.206
CPU times: user 1.6 s, sys: 272 ms, total: 1.88 s
Wall time: 2min 37s

Vemos que antes tardó unos 3 minutos y medio y ahora tarda más o menos 2 minutos y medio. Bastante mejora. Además si vemos los prints podemos ver que se han impreso dos veces.

¿Y esto cómo puede ser? pues porque accelerate ha paralelizado el entrenamiento en las dos GPUs que tengo, por lo que ha sido mucho más rápido.

Además, cuando ejecuté el primer script, esd ecir, cuando no usé accelerate, la GPU estaba casi llena, mientras que cuando he ejecutado el segundo, es decir, el que usa accelerate, las dos GPUs estaban muy poco utilizadas, por lo que podemos aumentar el batch size para intentar llenar las dos, vamos a ello!

	
%%writefile accelerate_scripts/03_accelerate_base_code_more_bs.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
from fastprogress.fastprogress import master_bar, progress_bar
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
master_progress_bar = master_bar(range(EPOCHS))
for i in master_progress_bar:
model.train()
progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
master_progress_bar.main_bar.comment = f"Validation accuracy: {accuracy['accuracy']}\n"
print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/03_accelerate_base_code_more_bs.py

He quitado los prints extra, porque ya hemos visto que el código se está ejecutando en las dos GPUs y he aunmentado el batch size de 64 a 128. Lo ejecutamos a ver

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/03_accelerate_base_code_more_bs.py
Copy
	
Accuracy = 0.1052
Accuracy = 0.1052
CPU times: user 1.41 s, sys: 180 ms, total: 1.59 s
Wall time: 2min 22s

Aumentando el batch size ha bajado unos segundos el tiempo de ejecución

Ejecución de procesoslink image 8

Ejecución de código en un único procesolink image 9

Antes hemos visto que los prints se imprimían dos veces, esto es porque accelerate crea tantos procesos como dispositivos donde se ejecuta el código, en mi caso crea dos procesos por tener dos GPUs.

Sin embargo no todo el código debería ejecutarse en todos los procesos, por ejemplo los prints, ralentizan mucho el código, como para ejecutarlo varias veces, si se guardan los checkpoints, se guardarían dos veces, etc.

Para poder ejecutar parte de un código en un único proceso se tiene que encapsular en una función y decorarla con accelerator.on_local_main_process, por ejemplo en el siguiente código vas a ver que he creado la siguiente función

@accelerator.on_local_main_process
      def print_something(something):
          print(something)
      

Otra opción es meter el código dentro de un if accelerator.is_local_main_process como en el siguiente código

if accelerator.is_local_main_process:
          print("Something")
      
	
%%writefile accelerate_scripts/04_accelerate_base_code_some_code_in_one_process.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
from fastprogress.fastprogress import master_bar, progress_bar
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
@accelerator.on_local_main_process
def print_something(something):
print(something)
master_progress_bar = master_bar(range(EPOCHS))
for i in master_progress_bar:
model.train()
progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
master_progress_bar.main_bar.comment = f"Validation accuracy: {accuracy['accuracy']}\n"
# print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
print_something(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_local_main_process:
print(f"End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/04_accelerate_base_code_some_code_in_one_process.py

Vamos a ejecutarlo a ver

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/04_accelerate_base_code_some_code_in_one_process.py
Copy
	
Accuracy = 0.2098
End of script with 0.2098 accuracy
CPU times: user 1.38 s, sys: 197 ms, total: 1.58 s
Wall time: 2min 22s

Ahora solo se ha impreso el print una vez

Sin embargo, aunque no se ve mucho, las barras de progreso se ejecutan en cada proceso.

No he encontrado una manera de evitar esto con las barras de progreso de fastprogress, pero sí con las de tqdm, así que voy a sustituir las barras de progreso de fastprogress por las de tqdm y para que se ejecuten en un único proceso hay que añadirle el argumento disable=not accelerator.is_local_main_process

	
%%writefile accelerate_scripts/05_accelerate_base_code_some_code_in_one_process.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
@accelerator.on_local_main_process
def print_something(something):
print(something)
for i in range(EPOCHS):
model.train()
# progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
# progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
# print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
print_something(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_local_main_process:
print(f"End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/05_accelerate_base_code_some_code_in_one_process.py
	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/05_accelerate_base_code_some_code_in_one_process.py
Copy
	
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [02:01<00:00, 1.45it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:06<00:00, 3.30it/s]
Accuracy = 0.2166
End of script with 0.2166 accuracy
CPU times: user 1.33 s, sys: 195 ms, total: 1.52 s
Wall time: 2min 22s

Hemos mostrado un ejemplo de cómo imprimir en un solo proceso, y esto ha sido una manera de ejecutar procesos en un solo proceso. Pero si lo que quieres es solo imprimir en un solo proceso se puede usar el método print de accelerate. Vamos a ver el mismo ejemplo de antes con este método

	
%%writefile accelerate_scripts/06_accelerate_base_code_print_one_process.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
# progress_bar_train = progress_bar(dataloader["train"], parent=master_progress_bar)
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# master_progress_bar.child.comment = f'loss: {loss}'
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
# progress_bar_validation = progress_bar(dataloader["validation"], parent=master_progress_bar)
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
# print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
accelerator.print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_local_main_process:
print(f"End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
Copy
	
Writing accelerate_scripts/06_accelerate_base_code_print_one_process.py

Lo ejecutamos

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/06_accelerate_base_code_print_one_process.py
Copy
	
Map: 100%|██████████████████████| 45000/45000 [00:02<00:00, 15433.52 examples/s]
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 11406.61 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 45000/45000 [00:02<00:00, 15036.87 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14932.76 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14956.60 examples/s]
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [02:00<00:00, 1.46it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:05<00:00, 3.33it/s]
Accuracy = 0.2134
End of script with 0.2134 accuracy
CPU times: user 1.4 s, sys: 189 ms, total: 1.59 s
Wall time: 2min 27s

Ejecución de código en todos los procesoslink image 10

Sin embargo hay código que debe ejecutarse en todos los procesos, por ejemplo si subimos los checkpoints al hub, así que aquí tenemos dos opciones, encapsular el código en una función y decorarla con accelerator.on_main_process

@accelerator.on_main_process
      def do_my_thing():
          "Something done once per server"
          do_thing_once()
      

o meter el código dentro de un if accelerator.is_main_process

if accelerator.is_main_process:
          repo.push_to_hub()
      

Como estamos haciendo entrenamientos solo para mostrar la librería accelerate y el modelo que estamos entrenando no es bueno, no tiene sentido ahora subir los checkpoints al hub, así que voy a hacer un ejemplo con prints

	
%%writefile accelerate_scripts/07_accelerate_base_code_some_code_in_all_process.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
@accelerator.on_local_main_process
def print_in_one_process(something):
print(something)
@accelerator.on_main_process
def print_in_all_processes(something):
print(something)
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
print_in_one_process(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_local_main_process:
print(f"End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
print_in_all_processes(f"All process: Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_main_process:
print(f"All process: End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/06_accelerate_base_code_some_code_in_all_process.py

Lo ejecutamos a ver

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/07_accelerate_base_code_some_code_in_all_process.py
Copy
	
Map: 100%|██████████████████████| 45000/45000 [00:03<00:00, 14518.44 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 45000/45000 [00:03<00:00, 14368.77 examples/s]
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 16466.33 examples/s]
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 14806.14 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14253.33 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14337.07 examples/s]
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [02:00<00:00, 1.46it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:05<00:00, 3.34it/s]
Accuracy = 0.2092
End of script with 0.2092 accuracy
All process: Accuracy = 0.2092
All process: End of script with 0.2092 accuracy
CPU times: user 1.42 s, sys: 216 ms, total: 1.64 s
Wall time: 2min 27s

Ejecución de código en el proceso Xlink image 11

Por último podemos especificar en qué proceso queremos ejecutar código, para esto hay que crear una función y decorarla con @accelerator.on_process(process_index=0)

@accelerator.on_process(process_index=0)
      def do_my_thing():
          "Something done on process index 0"
          do_thing_on_index_zero()
      

o decorarla con @accelerator.on_local_process(local_process_idx=0)

@accelerator.on_local_process(local_process_index=0)
      def do_my_thing():
          "Something done on process index 0 on each server"
          do_thing_on_index_zero_on_each_server()
      

Aquí he puesto el proceso 0, pero se puede poner cualquier número

	
%%writefile accelerate_scripts/08_accelerate_base_code_some_code_in_some_process.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
@accelerator.on_local_main_process
def print_in_one_process(something):
print(something)
@accelerator.on_main_process
def print_in_all_processes(something):
print(something)
@accelerator.on_process(process_index=0)
def print_in_process_0(something):
print("Process 0: " + something)
@accelerator.on_local_process(local_process_index=1)
def print_in_process_1(something):
print("Process 1: " + something)
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
print_in_one_process(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_local_main_process:
print(f"End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
print_in_all_processes(f"All process: Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_main_process:
print(f"All process: End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
print_in_process_0("End of process 0")
print_in_process_1("End of process 1")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/07_accelerate_base_code_some_code_in_some_process.py

Lo ejecutamos

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/08_accelerate_base_code_some_code_in_some_process.py
Copy
	
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 15735.58 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14906.20 examples/s]
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [02:02<00:00, 1.44it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:06<00:00, 3.27it/s]
Process 1: End of process 1
Accuracy = 0.2128
End of script with 0.2128 accuracy
All process: Accuracy = 0.2128
All process: End of script with 0.2128 accuracy
Process 0: End of process 0
CPU times: user 1.42 s, sys: 295 ms, total: 1.71 s
Wall time: 2min 37s

Sincronizar procesoslink image 12

Si tenemos código que debe ejecutarse en todos los procesos, es interesante esperar a que termine en todos los procesos antes de hacer otra tarea, así que para ello usamos accelerator.wait_for_everyone()

Para verlo vamos a meter un retardo en una de las funciones de imprimir en un proceso

Además he puesto un break en el bucle de entrenamiento para que no esté mucho tiempo entrenando, que no es lo que ahora nos interesa

	
%%writefile accelerate_scripts/09_accelerate_base_code_sync_all_process.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
import time
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
@accelerator.on_local_main_process
def print_in_one_process(something):
print(something)
@accelerator.on_main_process
def print_in_all_processes(something):
print(something)
@accelerator.on_process(process_index=0)
def print_in_process_0(something):
time.sleep(2)
print("Process 0: " + something)
@accelerator.on_local_process(local_process_index=1)
def print_in_process_1(something):
print("Process 1: " + something)
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
break
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
print_in_one_process(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_local_main_process:
print(f"End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
print_in_all_processes(f"All process: Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
if accelerator.is_main_process:
print(f"All process: End of script with {accuracy['accuracy']} accuracy")
print_in_one_process("Printing with delay in process 0")
print_in_process_0("End of process 0")
print_in_process_1("End of process 1")
accelerator.wait_for_everyone()
print_in_one_process("End of script")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/08_accelerate_base_code_sync_all_process.py

Lo ejecutamos

	
!accelerate launch accelerate_scripts/09_accelerate_base_code_sync_all_process.py
Copy
	
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 14218.23 examples/s]
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 14666.25 examples/s]
0%| | 0/176 [00:00<?, ?it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:05<00:00, 3.58it/s]
Process 1: End of process 1
Accuracy = 0.212
End of script with 0.212 accuracy
All process: Accuracy = 0.212
All process: End of script with 0.212 accuracy
Printing with delay in process 0
Process 0: End of process 0
End of script

Como se puede ver primero se ha impreso Process 1: End of process 1 y luego el resto, esto es porque el resto de prints se hacen o en el proceso 0 o en todos los procesos, así que hasta que no termine el delay de 2 segundos que hemos puesto no se ejecuta el resto de código

Guardar y cargar el state dictlink image 13

Cuando entrenamos, a veces guardamos el estado para poder seguir en otro momento

Para guardar el estado tendremos que usar los métodos save_state() y load_state()

	
%%writefile accelerate_scripts/10_accelerate_save_and_load_checkpoints.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
@accelerator.on_local_main_process
def print_something(something):
print(something)
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
# Guardamos los pesos
accelerator.save_state("accelerate_scripts/checkpoints")
print_something(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
# Cargamos los pesos
accelerator.load_state("accelerate_scripts/checkpoints")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/09_accelerate_save_and_load_checkpoints.py

Lo ejecutamos

	
!accelerate launch accelerate_scripts/10_accelerate_save_and_load_checkpoints.py
Copy
	
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [01:58<00:00, 1.48it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:05<00:00, 3.40it/s]
Accuracy = 0.2142

Guardar el modelolink image 14

Cuando se usó el método prepare se envolvió el modelo para poder guardarlo en los dispositivos necesarios. Por lo que a la hora de guardarlo tenemos que usar el método save_model que primero lo desenvuelve y luego lo guarda. Además si usamos el parámetro safe_serialization=True se guardará el modelo como un safe tensor

	
%%writefile accelerate_scripts/11_accelerate_save_model.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
@accelerator.on_local_main_process
def print_something(something):
print(something)
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
# Guardamos el modelo
accelerator.wait_for_everyone()
accelerator.save_model(model, "accelerate_scripts/model", safe_serialization=True)
print_something(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Writing accelerate_scripts/11_accelerate_save_model.py

Lo ejecutamos

	
!accelerate launch accelerate_scripts/11_accelerate_save_model.py
Copy
	
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [01:58<00:00, 1.48it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:05<00:00, 3.35it/s]
Accuracy = 0.214

Guardar el modelo pretrainedlink image 15

En modelos que usan la librería transformers debemos guardar el modelo con el método save_pretrained para poder cargarlo con el método from_pretrained. Antes de guardarlo hay que desenvolverlo con el método unwrap_model

	
%%writefile accelerate_scripts/12_accelerate_save_pretrained.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
@accelerator.on_local_main_process
def print_something(something):
print(something)
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
# Guardamos el modelo pretrained
unwrapped_model = accelerator.unwrap_model(model)
unwrapped_model.save_pretrained(
"accelerate_scripts/model_pretrained",
is_main_process=accelerator.is_main_process,
save_function=accelerator.save,
)
print_something(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Writing accelerate_scripts/11_accelerate_save_pretrained.py

Lo ejecutamos

	
!accelerate launch accelerate_scripts/12_accelerate_save_pretrained.py
Copy
	
Map: 100%|██████████████████████| 45000/45000 [00:02<00:00, 15152.47 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 45000/45000 [00:02<00:00, 15119.13 examples/s]
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 12724.70 examples/s]
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 12397.49 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 15247.21 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 15138.03 examples/s]
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [01:59<00:00, 1.48it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:05<00:00, 3.37it/s]
Accuracy = 0.21

Ahora lo podríamos cargar

	
from transformers import AutoModel
checkpoints = "accelerate_scripts/model_pretrained"
tokenizer = AutoModel.from_pretrained(checkpoints)
Copy
	
Some weights of RobertaModel were not initialized from the model checkpoint at accelerate_scripts/model_pretrained and are newly initialized: ['roberta.pooler.dense.bias', 'roberta.pooler.dense.weight']
You should probably TRAIN this model on a down-stream task to be able to use it for predictions and inference.

Entrenamiento en notebookslink image 16

Hasta ahora hemos visto cómo ejecutar scripts, pero si quieres ejecutar el código en un notebook, podemos escribir el mismo código de antes, pero encapsulado en una función

Primero importamos las librerás

	
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
import time
# from accelerate import Accelerator
Copy

Ahora creamos la función

	
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
import time
# from accelerate import Accelerator
def train_code(batch_size: int = 64):
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = batch_size
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
accelerator.print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy

Para poder ejecutar el entrenamiento en el notebook usamos la funcion notebook_launcher, al que le pasamos la función que queremos ejecutar, los argumentos de esa función y el número de GPUs en las que vamos a entrenar con la variable num_processes

from accelerate import notebook_launcher
      
      args = (128,)
      notebook_launcher(train_code, args, num_processes=2)
      
Launching training on 2 GPUs.
      
100%|██████████| 176/176 [02:01<00:00,  1.45it/s]
      100%|██████████| 20/20 [00:06<00:00,  3.31it/s]
      
Accuracy = 0.2112
      

Entrenamiento en FP16link image 17

Cuando al principio configuramos accelerate nos preguntó Do you wish to use FP16 or BF16 (mixed precision)? y dijimos que no, así que ahora vamos a decirle que sí, que queremos en FP16

Hasta ahora hemos entrenado en FP32, lo que quiere decir que cada peso del modelo es un número en coma flotante de 32 bits, y ahora vamos a usar un número en coma flotante de 16 bits, es decir, el modelo va a ocupar menos. Por lo que van a pasar dos cosas, podremos usar un batch size mayor y además será más rápido

Primero volvemos a lanzar accelerate config y le vamos a decir que queremos FP16

	
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
import time
# from accelerate import Accelerator
def train_code(batch_size: int = 64):
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = batch_size
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
accelerator.print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
from accelerate import notebook_launcher
args = (128,)
notebook_launcher(train_code, args, num_processes=2)
!accelerate config
Copy
	
Launching training on 2 GPUs.
--------------------------------------------------------------------------------
In which compute environment are you running?
This machine
--------------------------------------------------------------------------------
multi-GPU
How many different machines will you use (use more than 1 for multi-node training)? [1]: 1
Should distributed operations be checked while running for errors? This can avoid timeout issues but will be slower. [yes/NO]: no
Do you wish to optimize your script with torch dynamo?[yes/NO]:no
Do you want to use DeepSpeed? [yes/NO]: no
Do you want to use FullyShardedDataParallel? [yes/NO]: no
Do you want to use Megatron-LM ? [yes/NO]: no
How many GPU(s) should be used for distributed training? [1]:2
What GPU(s) (by id) should be used for training on this machine as a comma-seperated list? [all]:0,1
--------------------------------------------------------------------------------
Do you wish to use FP16 or BF16 (mixed precision)?
fp16
accelerate configuration saved at ~/.cache/huggingface/accelerate/default_config.yaml

Ahora creamos un script para entrenar, con el mismo batch size de antes, para ver si tarda menos en entrenar

	
%%writefile accelerate_scripts/13_accelerate_base_code_fp16_bs128.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 128
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
accelerator.print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/12_accelerate_base_code_fp16_bs128.py

Lo ejecutamos a ver cuanto tarda

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/13_accelerate_base_code_fp16_bs128.py
Copy
	
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 14983.76 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14315.47 examples/s]
100%|█████████████████████████████████████████| 176/176 [01:01<00:00, 2.88it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 20/20 [00:02<00:00, 6.84it/s]
Accuracy = 0.2094
CPU times: user 812 ms, sys: 163 ms, total: 976 ms
Wall time: 1min 27s

Cuando ejecutamos este entrenamiento en FP32 tardó unos 2 minutos y medio, y ahora más o menos 1 minuto y medio. Vamos a ver si ahora en vez de entrenar con un batch size de 128, lo hacemos con uno de 256

	
%%writefile accelerate_scripts/14_accelerate_base_code_fp16_bs256.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 256
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
accelerator.print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/13_accelerate_base_code_fp16_bs256.py

Lo ejecutamos

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/14_accelerate_base_code_fp16_bs256.py
Copy
	
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 15390.30 examples/s]
Map: 100%|████████████████████████| 5000/5000 [00:00<00:00, 14990.92 examples/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 88/88 [00:54<00:00, 1.62it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 10/10 [00:02<00:00, 3.45it/s]
Accuracy = 0.2236
CPU times: user 670 ms, sys: 91.6 ms, total: 761 ms
Wall time: 1min 12s

Ha bajado solo unos 15 segundos

Entrenamiento en BF16link image 18

Antes hemos entrenado en FP16 y ahora lo vamos a hacer en BF16, ¿Cuál es la diferencia?

FP32_FP16_BF16

Como podemos ver en la imagen, mientras que FP16 en comparación con FP32 tiene menos bits en la mantisa y el exponente, lo que hace que su rango sea mucho menor, BF16 en comparación con FP32 tiene el mismo número de bits del exponente pero menos en la mantisa, lo que hace que BF16 tenga el mismo rango de números que FP32, pero es menos preciso

Esto es beneficioso porque en FP16 algunos cálculos podrían dar números muy altos, que en formato FP16 no se podrían representar. Además hay ciertos dispositivos HW que están optimizados para este formato

Al igual que antes ejecutamos accelerate config y le indicamos que queremos BF16

	
!accelerate config
Copy
	
--------------------------------------------------------------------------------
In which compute environment are you running?
This machine
--------------------------------------------------------------------------------
multi-GPU
How many different machines will you use (use more than 1 for multi-node training)? [1]: 1
Should distributed operations be checked while running for errors? This can avoid timeout issues but will be slower. [yes/NO]: no
Do you wish to optimize your script with torch dynamo?[yes/NO]:no
Do you want to use DeepSpeed? [yes/NO]: no
Do you want to use FullyShardedDataParallel? [yes/NO]: no
Do you want to use Megatron-LM ? [yes/NO]: no
How many GPU(s) should be used for distributed training? [1]:2
What GPU(s) (by id) should be used for training on this machine as a comma-seperated list? [all]:0,1
--------------------------------------------------------------------------------
Do you wish to use FP16 or BF16 (mixed precision)?
bf16
accelerate configuration saved at ~/.cache/huggingface/accelerate/default_config.yaml

Ahora ejecutamos el último script que habíamos creado, es decir con un batch size de 256

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/14_accelerate_base_code_fp16_bs256.py
Copy
	
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14814.95 examples/s]
Map: 100%|██████████████████████| 50000/50000 [00:03<00:00, 14506.83 examples/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 88/88 [00:51<00:00, 1.70it/s]
100%|███████████████████████████████████████████| 10/10 [00:03<00:00, 3.21it/s]
Accuracy = 0.2112
CPU times: user 688 ms, sys: 144 ms, total: 832 ms
Wall time: 1min 17s

Ha tardado un tiempo similar a lo que tardó antes, lo cual es normal, ya que hemos entrenado un modelo con pesos de 16 bits, al igual que antes

Entrenamiento en FP8link image 19

Ahora vamos a entrenar en formato FP8, que como su nombre indica, es un formato de coma flotante, donde cada peso tiene 8 bits, por lo que ejecutamos accelerate config para decirle que queremos FP8

	
!accelerate config
Copy
	
--------------------------------------------------------------------------------
In which compute environment are you running?
This machine
--------------------------------------------------------------------------------
multi-GPU
How many different machines will you use (use more than 1 for multi-node training)? [1]: 1
Should distributed operations be checked while running for errors? This can avoid timeout issues but will be slower. [yes/NO]: no
Do you wish to optimize your script with torch dynamo?[yes/NO]:no
Do you want to use DeepSpeed? [yes/NO]: no
Do you want to use FullyShardedDataParallel? [yes/NO]: no
Do you want to use Megatron-LM ? [yes/NO]: no
How many GPU(s) should be used for distributed training? [1]:2
What GPU(s) (by id) should be used for training on this machine as a comma-seperated list? [all]:0,1
--------------------------------------------------------------------------------
Do you wish to use FP16 or BF16 (mixed precision)?
fp8
accelerate configuration saved at ~/.cache/huggingface/accelerate/default_config.yaml

Ahora ejecutamos el último script, el de batch size de 256

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/14_accelerate_base_code_fp16_bs256.py
Copy
	
Traceback (most recent call last):
File "/home/wallabot/Documentos/web/portafolio/posts/accelerate_scripts/13_accelerate_base_code_fp16_bs256.py", line 12, in <module>
accelerator = Accelerator()
^^^^^^^^^^^^^
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/accelerator.py", line 371, in __init__
self.state = AcceleratorState(
^^^^^^^^^^^^^^^^^
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/state.py", line 790, in __init__
raise ValueError(
ValueError: Using `fp8` precision requires `transformer_engine` or `MS-AMP` to be installed.
Traceback (most recent call last):
File "/home/wallabot/Documentos/web/portafolio/posts/accelerate_scripts/13_accelerate_base_code_fp16_bs256.py", line 12, in <module>
accelerator = Accelerator()
^^^^^^^^^^^^^
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/accelerator.py", line 371, in __init__
self.state = AcceleratorState(
^^^^^^^^^^^^^^^^^
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/state.py", line 790, in __init__
raise ValueError(
ValueError: Using `fp8` precision requires `transformer_engine` or `MS-AMP` to be installed.
[2024-05-13 21:40:56,455] torch.distributed.elastic.multiprocessing.api: [ERROR] failed (exitcode: 1) local_rank: 0 (pid: 501480) of binary: /home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/bin/python
Traceback (most recent call last):
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/bin/accelerate", line 8, in <module>
sys.exit(main())
^^^^^^
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/commands/accelerate_cli.py", line 46, in main
args.func(args)
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/commands/launch.py", line 1048, in launch_command
multi_gpu_launcher(args)
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/accelerate/commands/launch.py", line 702, in multi_gpu_launcher
distrib_run.run(args)
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/torch/distributed/run.py", line 803, in run
elastic_launch(
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/torch/distributed/launcher/api.py", line 135, in __call__
return launch_agent(self._config, self._entrypoint, list(args))
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
File "/home/wallabot/miniconda3/envs/nlp/lib/python3.11/site-packages/torch/distributed/launcher/api.py", line 268, in launch_agent
raise ChildFailedError(
torch.distributed.elastic.multiprocessing.errors.ChildFailedError:
============================================================
accelerate_scripts/13_accelerate_base_code_fp16_bs256.py FAILED
------------------------------------------------------------
Failures:
[1]:
time : 2024-05-13_21:40:56
host : wallabot
rank : 1 (local_rank: 1)
exitcode : 1 (pid: 501481)
error_file: <N/A>
traceback : To enable traceback see: https://pytorch.org/docs/stable/elastic/errors.html
------------------------------------------------------------
Root Cause (first observed failure):
[0]:
time : 2024-05-13_21:40:56
host : wallabot
rank : 0 (local_rank: 0)
exitcode : 1 (pid: 501480)
error_file: <N/A>
traceback : To enable traceback see: https://pytorch.org/docs/stable/elastic/errors.html
============================================================
CPU times: user 65.1 ms, sys: 14.5 ms, total: 79.6 ms
Wall time: 7.24 s

Como los pesos ahora son de 8 bits y ocupan la mitad de memoria vamos a subir el batch size a 512

	
%%writefile accelerate_scripts/15_accelerate_base_code_fp8_bs512.py
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.optim import Adam
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import evaluate
import tqdm
# Importamos e inicializamos Accelerator
from accelerate import Accelerator
accelerator = Accelerator()
dataset = load_dataset("tweet_eval", "emoji")
num_classes = len(dataset["train"].info.features["label"].names)
max_len = 130
checkpoints = "cardiffnlp/twitter-roberta-base-irony"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints)
def tokenize_function(dataset):
return tokenizer(dataset["text"], max_length=max_len, padding="max_length", truncation=True, return_tensors="pt")
tokenized_dataset = {
"train": dataset["train"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"validation": dataset["validation"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
"test": dataset["test"].map(tokenize_function, batched=True, remove_columns=["text"]),
}
tokenized_dataset["train"].set_format(type="torch", columns=['input_ids', 'attention_mask', 'label'])
tokenized_dataset["validation"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
tokenized_dataset["test"].set_format(type="torch", columns=['label', 'input_ids', 'attention_mask'])
BS = 512
dataloader = {
"train": DataLoader(tokenized_dataset["train"], batch_size=BS, shuffle=True),
"validation": DataLoader(tokenized_dataset["validation"], batch_size=BS, shuffle=True),
"test": DataLoader(tokenized_dataset["test"], batch_size=BS, shuffle=True),
}
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoints)
model.classifier.out_proj = torch.nn.Linear(in_features=model.classifier.out_proj.in_features, out_features=num_classes, bias=True)
loss_function = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = Adam(model.parameters(), lr=5e-4)
metric = evaluate.load("accuracy")
EPOCHS = 1
# device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
device = accelerator.device
# model.to(device)
model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"] = accelerator.prepare(model, optimizer, dataloader["train"], dataloader["validation"])
for i in range(EPOCHS):
model.train()
progress_bar_train = tqdm.tqdm(dataloader["train"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_train:
optimizer.zero_grad()
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
loss = loss_function(outputs['logits'], labels)
# loss.backward()
accelerator.backward(loss)
optimizer.step()
model.eval()
progress_bar_validation = tqdm.tqdm(dataloader["validation"], disable=not accelerator.is_local_main_process)
for batch in progress_bar_validation:
input_ids = batch["input_ids"]#.to(device)
attention_mask = batch["attention_mask"]#.to(device)
labels = batch["label"]#.to(device)
with torch.no_grad():
outputs = model(input_ids=input_ids, attention_mask=attention_mask)
predictions = torch.argmax(outputs['logits'], axis=-1)
# Recopilamos las predicciones de todos los dispositivos
predictions = accelerator.gather_for_metrics(predictions)
labels = accelerator.gather_for_metrics(labels)
accuracy = metric.add_batch(predictions=predictions, references=labels)
accuracy = metric.compute()
accelerator.print(f"Accuracy = {accuracy['accuracy']}")
Copy
	
Writing accelerate_scripts/15_accelerate_base_code_fp8_bs512.py

Lo ejecutamos

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/15_accelerate_base_code_fp8_bs512.py
Copy

Inferencia de modeloslink image 20

Uso del ecosistema de Hugging Facelink image 21

Vamos a ver cómo hacer inferencia de grandes modelos con la librería transformers de hugging face.

Inferencia con pipelinelink image 22

Si usamos el ecosistema de Hugging Face es muy sencillo, ya que todo se produce por debajo sin tener que hacer nosotros mucho. En el caso de usar pipeline, que es la manera más sencilla de hacer inferencia con la librería transformers, simplemente tenemos que decirle el modelo que queremos usar y muy importante, pasarle device_map="auto". Esto hará que por debajo accelerate distribuya el modelo entre las distintas GPUs, RAM de la CPU o disco duro si es necesario

Hay más posibles valores para device_map, que los veremos más adelante, pero de momento quédate con "auto".

Vamos a usar el modelo Llama3 8B, que como su nombre indica es un modelo de unos 8 mil millones de parámetros, como cada parámetro por defecto está en formato FP32, que corresponde a 4 bytes (32 bits), eso quiere decir que si multiplicamos 8 mil millones de parámetros por 4 bytes, nos queda que necesitaría una GPU con unos 32 GB de VRAM.

En mi caso tengo 2 GPUs de 24 GB de VRAM, por lo que no entraría en una sola GPU. Pero gracias a poner device_map="auto", accelerate desitribuirá el modelo entre las dos GPUs y podré realizar la inferencia

	
%%time
!accelerate launch accelerate_scripts/15_accelerate_base_code_fp8_bs512.py
%%writefile accelerate_scripts/16_inference_with_pipeline.py
from transformers import pipeline
checkpoints = "meta-llama/Meta-Llama-3-8B-Instruct"
generator = pipeline(model=checkpoints, device_map="auto")
prompt = "Conoces accelerate de hugging face?"
output = generator(prompt)
print(output)
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/09_inference_with_pipeline.py

Ahora lo ejecutamos, solo que como pipeline usa por debajo accelerate, no necesitamos ejecutarlo con acelerate launch script.py sino que con python script.py vale

	
!python accelerate_scripts/16_inference_with_pipeline.py
Copy
	
Loading checkpoint shards: 100%|██████████████████| 4/4 [00:09<00:00, 2.27s/it]
Special tokens have been added in the vocabulary, make sure the associated word embeddings are fine-tuned or trained.
Setting `pad_token_id` to `eos_token_id`:128001 for open-end generation.
[{'generated_text': 'Conoces accelerate de hugging face? ¿Qué es el modelo de lenguaje de transformers y cómo se utiliza en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar modelos de lenguaje de transformers en mi aplicación? ¿Qué son los tokenizers y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo crear un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los datasets y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar datasets para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? 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¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? 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¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar finetuning para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los checkpoints y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar checkpoints para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los evaluadores y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar evaluadores para evaluar el rendimiento de un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los pre-trainados y cómo se utilizan en el marco de hugging face? ¿Cómo puedo utilizar pre-trainados para entrenar un modelo de lenguaje personalizado utilizando transformers y hugging face? ¿Qué son los finetuning'}]

Como se puede ver, no ha respondido, sino que ha seguido haciendo preguntas. Esto es porque Llama3 es un modelo de lenguaje que lo que hace es predecir el siguiente token, así que con el prompt que le he pasado, ha considerado que los siguientes mejores tokens son unos que corresponden a más preguntas. Lo cual tiene sentido, porque hay veces que la gente tiene dudas sobre un tema y genera muchas preguntas, así que para que nos conteste a la pregunta hay que condicionarle un poco

	
%%writefile accelerate_scripts/17_inference_with_pipeline_condition.py
from transformers import pipeline
checkpoints = "meta-llama/Meta-Llama-3-8B-Instruct"
generator = pipeline(model=checkpoints, device_map="auto")
prompt = "Conoces accelerate de hugging face?"
messages = [
{
"role": "system",
"content": "Eres un chatbot amigable que siempre intenta solucionar las dudas",
},
{"role": "user", "content": f"{prompt}"},
]
output = generator(messages)
print(output[0]['generated_text'][-1])
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/10_inference_with_pipeline_condition.py

Como ves se ha generado un mensaje con roles, condicionando el modelo y con el prompt

	
!python accelerate_scripts/17_inference_with_pipeline_condition.py
Copy
	
Loading checkpoint shards: 100%|██████████████████| 4/4 [00:09<00:00, 2.41s/it]
Special tokens have been added in the vocabulary, make sure the associated word embeddings are fine-tuned or trained.
Setting `pad_token_id` to `eos_token_id`:128001 for open-end generation.
{'role': 'assistant', 'content': '¡Hola! Sí, conozco Accelerate de Hugging Face. Accelerate es una biblioteca de Python desarrollada por Hugging Face que se enfoca en simplificar y acelerar el entrenamiento y la evaluación de modelos de lenguaje en diferentes dispositivos y entornos. Con Accelerate, puedes entrenar modelos de lenguaje en diferentes plataformas y dispositivos, como GPUs, TPUs, CPUs y servidores, sin necesidad de cambiar el código de tu modelo. Esto te permite aprovechar al máximo la potencia de cálculo de tus dispositivos y reducir el tiempo de entrenamiento. Accelerate también ofrece varias características adicionales, como: * Soporte para diferentes frameworks de machine learning, como TensorFlow, PyTorch y JAX. * Integración con diferentes sistemas de almacenamiento y procesamiento de datos, como Amazon S3 y Google Cloud Storage. * Soporte para diferentes protocolos de comunicación, como HTTP y gRPC. * Herramientas para monitorear y depurar tus modelos en tiempo real. En resumen, Accelerate es una herramienta muy útil para desarrolladores de modelos de lenguaje que buscan simplificar y acelerar el proceso de entrenamiento y evaluación de sus modelos. ¿Tienes alguna pregunta específica sobre Accelerate o necesitas ayuda para implementarlo en tu proyecto?'}

Ahora la respuesta si responde nuestro prompt

Inferencia con AutoClasslink image 23

Por último vamos a ver cómo hacer la inferencia solo con AutoClass.

	
%%writefile accelerate_scripts/18_inference_with_autoclass.py
from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer, TextStreamer
checkpoints = "meta-llama/Meta-Llama-3-8B-Instruct"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoints, device_map="auto")
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(checkpoints, device_map="auto")
streamer = TextStreamer(tokenizer)
prompt = "Conoces accelerate de hugging face?"
tokens_input = tokenizer([prompt], return_tensors="pt").to(model.device)
_ = model.generate(**tokens_input, streamer=streamer, max_new_tokens=500, do_sample=True, top_k=50, top_p=0.95, temperature=0.7)
Copy
	
Overwriting accelerate_scripts/11_inference_with_autoclass.py

Como se puede ver, se ha creado el objeto streamer que luego se le pasa al método generate del modelo. Esto es útil para que se vaya imprimiendo cada palabra a medida que se va generando y no haya que esperar a que se genere toda la salida para imprimirla

	
!python accelerate_scripts/18_inference_with_autoclass.py
Copy
	
Special tokens have been added in the vocabulary, make sure the associated word embeddings are fine-tuned or trained.
Loading checkpoint shards: 100%|██████████████████| 4/4 [00:09<00:00, 2.28s/it]
Setting `pad_token_id` to `eos_token_id`:128001 for open-end generation.
<|begin_of_text|>Conoces accelerate de hugging face? Si es así, puedes utilizar la biblioteca `transformers` de Hugging Face para crear un modelo de lenguaje que pueda predecir la siguiente palabra en una secuencia de texto.
Aquí te muestro un ejemplo de cómo hacerlo:
```
import pandas as pd
import torch
from transformers import AutoModelForSequenceClassification, AutoTokenizer
# Cargar el modelo y el tokenizador
model_name = "bert-base-uncased"
model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(model_name)
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_name)
# Cargar el conjunto de datos
train_df = pd.read_csv("train.csv")
test_df = pd.read_csv("test.csv")
# Preprocesar los datos
train_texts = train_df["text"]
train_labels = train_df["label"]
test_texts = test_df["text"]
# Convertir los textos en entradas para el modelo
train_encodings = tokenizer.batch_encode_plus(train_texts,
add_special_tokens=True,
max_length=512,
return_attention_mask=True,
return_tensors='pt')
test_encodings = tokenizer.batch_encode_plus(test_texts,
add_special_tokens=True,
max_length=512,
return_attention_mask=True,
return_tensors='pt')
# Crear un dataloader para entrenar el modelo
train_dataset = torch.utils.data.TensorDataset(train_encodings["input_ids"],
train_encodings["attention_mask"],
torch.tensor(train_labels))
train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=32, shuffle=True)
# Entrenar el modelo
device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
model.to(device)
criterion = torch.nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=1e-5)
for epoch in range(5):
model.train()
total_loss = 0
for batch in train_loader:
input_ids = batch[0].to(device)
attention_mask = batch[1].to(device)
labels = batch[2].to(device)
optimizer.zero_grad()
outputs = model(input_ids, attention_mask=attention_mask, labels=labels)
loss = criterion(outputs, labels)
loss.backward()
optimizer.step()
total_loss += loss.item()
print(f"Epoch {epoch+1}, Loss: {total

Uso pytorchlink image 24

Normalmente la manera de hacer inferencias con pytorch es crear un modelo con los pesos inicializados aleatoriamente y a continuación cargar un state dict con los pesos del modelo preentrenado, así que para obtener ese state dict vamos a hacer primero una pequeña trampa y nos los vamos a descargar

	
import torch
import torchvision.models as models
model = models.resnet152(weights=models.ResNet152_Weights.IMAGENET1K_V1)
torch.save(model.state_dict(), 'accelerate_scripts/resnet152_pretrained.pth')
Copy
	
Downloading: "https://download.pytorch.org/models/resnet152-394f9c45.pth" to /home/maximo.fernandez/.cache/torch/hub/checkpoints/resnet152-394f9c45.pth
100%|██████████| 230M/230M [02:48<00:00, 1.43MB/s]

Ahora que tenemos el state dict vamos a hacer inferencia como se hace normalmente en pytorch

	
import torch
import torchvision.models as models
device = "cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu" # Set device
resnet152 = models.resnet152().to(device) # Create model with random weights and move to device
state_dict = torch.load('accelerate_scripts/resnet152_pretrained.pth', map_location=device) # Load pretrained weights into device memory
resnet152.load_state_dict(state_dict) # Load this weights into the model
input = torch.rand(1, 3, 224, 224).to(device) # Random image with batch size 1
output = resnet152(input)
output.shape
Copy
	
torch.Size([1, 1000])

Vamos a explicar qué ha pasado

  • Cuando hemos hecho resnet152 = models.resnet152().to(device) se ha cargado una resnet152 con pesos aleatorios en la memoria de la GPU
  • Cuando hemos hecho state_dict = torch.load('accelerate_scripts/resnet152_pretrained.pth', map_location=device) se ha cargado un diccionario con los pesos entrenados en la memoria de la GPU
  • Cuando hemos hecho resnet152.load_state_dict(state_dict) se han asignado esos pesos preentrenados al modelo

Es decir se ha cargado dos veces el modelo en la memoria de la GPU

Te puedes estar preguntando por qué hemos hecho primero

model = models.resnet152(weights=models.ResNet152_Weights.IMAGENET1K_V1)
      torch.save(model.state_dict(), 'accelerate_scripts/resnet152_pretrained.pth')
      

Para luego hacer

resnet152 = models.resnet152().to(device)
      state_dict = torch.load('accelerate_scripts/resnet152_pretrained.pth', map_location=device)
      resnet152.load_state_dict(state_dict)
      

Y por que no usamos directamente

model = models.resnet152(weights=models.ResNet152_Weights.IMAGENET1K_V1)

Y nos dejamos de guardar el state dict para luego cargarlo. Bueno, pues porque Pytorch, por edbajo hace lo mismo que hemos hecho. Así que para poder ver todo el proceso hemos hecho en varias lineas lo que Pytorch hace en una

Esta manera de trabajar ha funcionado bien hasta ahora, mientras que los modelos tenían un tamaño manejable por las GPUs de usuario. Pero desde la llegada de los LLMs este enfoque no tiene sentido

Por ejemplo un modelo de 6B de parámetros ocuparía en la memoria 24 GB, y como se carga dos veces con esta manera de trabajar haría falta tener una GPU de 48 GB.

Así que para arreglar esto, la manera de cargar un modelo preentrenado de Pytorch es:

  • Crear un modelo vacío con init_empty_weights que no ocupará RAM
  • Luego cargar los pesos con load_checkpoint_and_dispatch que cargará un punto de control dentro del modelo vacío y distribuirá los pesos para cada capa en todos los dispositivos que se tenga disponibles (GPU, CPU RAM y disco duro), gracias a poner device_map="auto"
	
import torch
import torchvision.models as models
from accelerate import init_empty_weights, load_checkpoint_and_dispatch
with init_empty_weights():
resnet152 = models.resnet152()
resnet152 = load_checkpoint_and_dispatch(resnet152, checkpoint='accelerate_scripts/resnet152_pretrained.pth', device_map="auto")
device = "cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu"
input = torch.rand(1, 3, 224, 224).to(device) # Random image with batch size 1
output = resnet152(input)
output.shape
Copy
	
torch.Size([1, 1000])

Cómo funciona accelerate por debajolink image 25

En este vídeo se puede ver gráficamente cómo funciona accelerate por debajo

Inicialización de un modelo vacíolink image 26

Accelerate crea el esqueleto de un modelo vacío mediante init_empty_weights para que ocupe la menor cantidad de memoria posible

Por ejemplo, veamos cuanta RAM tengo ahora disponible en mi ordenador

	
import psutil
def get_ram_info():
ram = dict(psutil.virtual_memory()._asdict())
print(f"Total RAM: {(ram['total']/1024/1024/1024):.2f} GB, Available RAM: {(ram['available']/1024/1024/1024):.2f} GB, Used RAM: {(ram['used']/1024/1024/1024):.2f} GB")
get_ram_info()
Copy
	
Total RAM: 31.24 GB, Available RAM: 22.62 GB, Used RAM: 7.82 GB

Tengo unos 22 GB de RAM disponibles

Ahora vamos a intentar crear un modelo 5000x1000x1000 parámetros, es decir de 5B de parámetros, si cada parámetro está en FP32, supone 20 GB de RAM

	
import torch
from torch import nn
model = nn.Sequential(*[nn.Linear(5000, 1000) for _ in range(1000)])
Copy

Si volvemos a ver la RAM

	
import torch
from torch import nn
model = nn.Sequential(*[nn.Linear(5000, 1000) for _ in range(1000)])
get_ram_info()
Copy
	
Total RAM: 31.24 GB, Available RAM: 3.77 GB, Used RAM: 26.70 GB

Como vemos ahora solo tenemos 3 GB de RAM disponibles

Ahora vamos a eliminar el modelo para liberar RAM

	
del model
get_ram_info()
Copy
	
Total RAM: 31.24 GB, Available RAM: 22.44 GB, Used RAM: 8.03 GB

Volvemos a tener unos 22 GB de RAM disponibles

Vamos ahora a usar init_empty_weights de accelerate y luego vemos la RAM

	
from accelerate import init_empty_weights
with init_empty_weights():
model = nn.Sequential(*[nn.Linear(5000, 1000) for _ in range(1000)])
get_ram_info()
Copy
	
Total RAM: 31.24 GB, Available RAM: 22.32 GB, Used RAM: 8.16 GB

Antes teníamos exactamente 22.44 GB libres y tras crear el modelo con init_empty_weights tenemos 22.32 GB. El ahorro en RAM es enorme! Casi no se ha ocupado RAM para crear el modelo.

Esto se basa en el metadispositivo introducido en PyTorch 1.9, por lo que es importante que para usar accelerate tengamos una versión de Pytorch posterior

Carga de los pesoslink image 27

Una vez hemos inicializado el modelo tenemos que cargarle los pesos que lo hacemos mediante load_checkpoint_and_dispatch que como su nombre indica carga los pesos y los envía al dispositivo o dispositivos que sea necesario

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DoLa – Decoding by Contrasting Layers Improves Factuality in Large Language Models

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¿Alguna vez has hablado con un LLM y te ha respondido algo que suena como si hubiera estado bebiendo café de máquina durante toda la noche? 😂 ¡Eso es lo que llamamos una alucinación en el mundo de los LLMs! Pero no te preocupes, porque no es que tu modelo de lenguaje esté loco (aunque a veces puede parecerlo 🤪). La verdad es que los LLMs pueden ser un poco... creativos cuando se trata de generar texto. Pero gracias a DoLa, un método que utiliza capas de contraste para mejorar la factibilidad de los LLMs, podemos evitar que nuestros modelos de lenguaje se conviertan en escritores de ciencia ficción 😂. En este post, te explicaré cómo funciona DoLa y te mostraré un ejemplo de código para que puedas entender mejor cómo hacer que tus LLMs sean más fiables y menos propensos a inventar historias. ¡Vamos a salvar a nuestros LLMs de la locura y hacer que sean más útiles! 🚀

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