Yardım Kaggle üzerinde TensorFlow ile Büyük Bariyer Resifi korumak Meydan Üyelik

AOT derlemesini kullanma

Tfcompile nedir?

tfcompile , önceden (AOT) TensorFlow grafiklerini çalıştırılabilir koda derleyen bağımsız bir araçtır. Toplam ikili boyutu azaltabilir ve ayrıca bazı çalışma zamanı ek yüklerini önleyebilir. Tipik bir tfcompile kullanım durumu, bir çıkarım grafiğini mobil cihazlar için çalıştırılabilir koda derlemektir.

TensorFlow grafiği normalde TensorFlow çalışma zamanı tarafından yürütülür. Bu, grafikteki her düğümün yürütülmesi için bir miktar çalışma zamanı ek yüküne neden olur. Bu aynı zamanda, grafiğin kendisine ek olarak TensorFlow çalışma zamanı kodunun da bulunması gerektiğinden, daha büyük bir toplam ikili boyuta yol açar. tfcompile tarafından üretilen yürütülebilir kod, TensorFlow çalışma zamanını kullanmaz ve yalnızca hesaplamada gerçekten kullanılan çekirdeklere bağımlılıklara sahiptir.

Derleyici, XLA çerçevesinin üzerine inşa edilmiştir. TensorFlow'u XLA çerçevesine köprüleyen kod, tensorflow / compiler altında bulunur.

Tfcompile ne yapar?

tfcompile , TensorFlow besleme ve getirme kavramlarıyla tanımlanan bir alt tfcompile alır ve bu alt grafiği uygulayan bir işlev oluşturur. feeds işlevin girdi bağımsız değişkenleridir ve fetches işlevin çıktı bağımsız değişkenleridir. Tüm girişler, feed'ler tarafından tam olarak belirtilmelidir; elde edilen budanmış alt grafik Yer Tutucu veya Değişken düğümler içeremez. Tüm Yer Tutucular ve Değişkenlerin yayınlar olarak belirtilmesi yaygındır, bu da elde edilen alt grafiğin artık bu düğümleri içermemesini sağlar. Oluşturulan işlev, işlev imzasını dışa cc_library bir başlık dosyası ve uygulamayı içeren bir nesne dosyasıyla bir cc_library olarak paketlenir. Kullanıcı, oluşturulan işlevi uygun şekilde çağırmak için kod yazar.

Tfcompile kullanma

Bu bölüm, bir yürütülebilir ikili üretilmesi için yüksek düzeyde adımları ayrıntılı tfcompile bir TensorFlow alt grafiği ile ilgili. Adımlar:

  • Adım 1: Alt grafiği derlemek için yapılandırın
  • Adım 2: Alt grafiği derlemek için tf_library yapı makrosunu kullanın
  • Adım 3: Alt grafiği çağırmak için kod yazın
  • 4. Adım: Son ikili dosyayı oluşturun

Adım 1: Alt grafiği derlemek için yapılandırın

Oluşturulan işlev için giriş ve çıkış argümanlarına karşılık gelen feed'leri ve getirmeleri tanımlayın. Sonra yapılandırmak feeds ve fetches bir de tensorflow.tf2xla.Config proto.

# Each feed is a positional input argument for the generated function.  The order
# of each entry matches the order of each input argument.  Here “x_hold” and “y_hold”
# refer to the names of placeholder nodes defined in the graph.
feed {
  id { node_name: "x_hold" }
  shape {
    dim { size: 2 }
    dim { size: 3 }
  }
}
feed {
  id { node_name: "y_hold" }
  shape {
    dim { size: 3 }
    dim { size: 2 }
  }
}

# Each fetch is a positional output argument for the generated function.  The order
# of each entry matches the order of each output argument.  Here “x_y_prod”
# refers to the name of a matmul node defined in the graph.
fetch {
  id { node_name: "x_y_prod" }
}

Adım 2: Alt grafiği derlemek için tf_library yapı makrosunu kullanın

Bu adım, grafiği tf_library oluşturma makrosunu kullanarak bir cc_library dönüştürür. cc_library , oluşturulan koda erişim sağlayan bir başlık dosyası ile birlikte grafikten oluşturulan kodu içeren bir nesne dosyasından oluşur. tf_library kullandığı tfcompile yürütülebilir koduna TensorFlow grafik derlemek.

load("//tensorflow/compiler/aot:tfcompile.bzl", "tf_library")

# Use the tf_library macro to compile your graph into executable code.
tf_library(
    # name is used to generate the following underlying build rules:
    # <name>           : cc_library packaging the generated header and object files
    # <name>_test      : cc_test containing a simple test and benchmark
    # <name>_benchmark : cc_binary containing a stand-alone benchmark with minimal deps;
    #                    can be run on a mobile device
    name = "test_graph_tfmatmul",
    # cpp_class specifies the name of the generated C++ class, with namespaces allowed.
    # The class will be generated in the given namespace(s), or if no namespaces are
    # given, within the global namespace.
    cpp_class = "foo::bar::MatMulComp",
    # graph is the input GraphDef proto, by default expected in binary format.  To
    # use the text format instead, just use the ‘.pbtxt’ suffix.  A subgraph will be
    # created from this input graph, with feeds as inputs and fetches as outputs.
    # No Placeholder or Variable ops may exist in this subgraph.
    graph = "test_graph_tfmatmul.pb",
    # config is the input Config proto, by default expected in binary format.  To
    # use the text format instead, use the ‘.pbtxt’ suffix.  This is where the
    # feeds and fetches were specified above, in the previous step.
    config = "test_graph_tfmatmul.config.pbtxt",
)

Bu örnek, çalışma için GraphDef proto (test_graph_tfmatmul.pb) üretmek için make_test_graphs.py ve --out_dir bayrağıyla çıkış konumunu belirtin.

Tipik grafikler, eğitim yoluyla öğrenilen ağırlıkları temsil eden Variables içerir, ancak tfcompile , Variables içeren bir alt grafiği tfcompile . Freeze_graph.py aracı, bir kontrol noktası dosyasında saklanan değerleri kullanarak değişkenleri sabitlere dönüştürür. Bir kolaylık olarak, tf_library makrosu, aracı çalıştıran freeze_checkpoint argümanını destekler. Daha fazla örnek için tensorflow / compiler / aot / testing / BUILD sayfasına bakın .

Derlenen alt grafikte görünen sabitler, doğrudan üretilen koda derlenir. Sabitleri derlenmiş olmak yerine oluşturulan işleve geçirmek için, basitçe beslemeler olarak aktarın.

tf_library derleme makrosu ile ilgili ayrıntılar için, bkz. Tfcompile.bzl .

Temel tfcompile aracıyla ilgili ayrıntılar için, bkz. Tfcompile_main.cc .

Adım 3: Alt grafiği çağırmak için kod yazın

Bu adım, üretilen kodu çağırmak için önceki adımda tf_library yapı makrosu tarafından oluşturulan başlık dosyasını ( test_graph_tfmatmul.h ) kullanır. Başlık dosyası, yapı paketine karşılık gelen bazel-bin dizininde bulunur ve tf_library derleme makrosunda ayarlanan ad özniteliğine göre adlandırılır. Örneğin, için oluşturulmuş başlık test_graph_tfmatmul olacaktır test_graph_tfmatmul.h . Aşağıda, oluşturulan şeyin kısaltılmış bir versiyonu bulunmaktadır. bazel-bin oluşturulan dosya ek yararlı yorumlar içerir.

namespace foo {
namespace bar {

// MatMulComp represents a computation previously specified in a
// TensorFlow graph, now compiled into executable code.
class MatMulComp {
 public:
  // AllocMode controls the buffer allocation mode.
  enum class AllocMode {
    ARGS_RESULTS_AND_TEMPS,  // Allocate arg, result and temp buffers
    RESULTS_AND_TEMPS_ONLY,  // Only allocate result and temp buffers
  };

  MatMulComp(AllocMode mode = AllocMode::ARGS_RESULTS_AND_TEMPS);
  ~MatMulComp();

  // Runs the computation, with inputs read from arg buffers, and outputs
  // written to result buffers. Returns true on success and false on failure.
  bool Run();

  // Arg methods for managing input buffers. Buffers are in row-major order.
  // There is a set of methods for each positional argument.
  void** args();

  void set_arg0_data(float* data);
  float* arg0_data();
  float& arg0(size_t dim0, size_t dim1);

  void set_arg1_data(float* data);
  float* arg1_data();
  float& arg1(size_t dim0, size_t dim1);

  // Result methods for managing output buffers. Buffers are in row-major order.
  // Must only be called after a successful Run call. There is a set of methods
  // for each positional result.
  void** results();


  float* result0_data();
  float& result0(size_t dim0, size_t dim1);
};

}  // end namespace bar
}  // end namespace foo

Oluşturulan C ++ sınıfı olarak adlandırılır MatMulComp içinde foo::bar oldu, çünkü ad cpp_class belirtilen tf_library makro. Oluşturulan tüm sınıfların benzer bir API'si vardır, tek fark arg ve sonuç arabelleklerini işleme yöntemleridir. Bu yöntemler, feed ve tf_library makrosuna fetch bağımsız değişkenleri tarafından belirtilen arabelleklerin sayısına ve türlerine göre farklılık gösterir.

Üç oluşturulan sınıf içindeki yönetilen tampon türleri vardır args giriş temsil results ürünleri yansıtan ve temps hesaplama yapmak için dahili olarak kullanılan geçici tamponlar temsil eder. Varsayılan olarak, oluşturulan sınıfın her bir örneği tüm bu arabellekleri sizin için ayırır ve yönetir. AllocMode yapıcı bağımsız değişkeni bu davranışı değiştirmek için kullanılabilir. Tüm arabellekler 64 baytlık sınırlarla hizalanır.

Oluşturulan C ++ sınıfı, XLA tarafından üretilen düşük seviyeli kodun etrafındaki bir sarmalayıcıdır.

tfcompile_test.cc dayalı olarak oluşturulan işlevi çağırma tfcompile_test.cc :

#define EIGEN_USE_THREADS
#define EIGEN_USE_CUSTOM_THREAD_POOL

#include <iostream>
#include "third_party/eigen3/unsupported/Eigen/CXX11/Tensor"
#include "tensorflow/compiler/aot/tests/test_graph_tfmatmul.h" // generated

int main(int argc, char** argv) {
  Eigen::ThreadPool tp(2);  // Size the thread pool as appropriate.
  Eigen::ThreadPoolDevice device(&tp, tp.NumThreads());


  foo::bar::MatMulComp matmul;
  matmul.set_thread_pool(&device);

  // Set up args and run the computation.
  const float args[12] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};
  std::copy(args + 0, args + 6, matmul.arg0_data());
  std::copy(args + 6, args + 12, matmul.arg1_data());
  matmul.Run();

  // Check result
  if (matmul.result0(0, 0) == 58) {
    std::cout << "Success" << std::endl;
  } else {
    std::cout << "Failed. Expected value 58 at 0,0. Got:"
              << matmul.result0(0, 0) << std::endl;
  }

  return 0;
}

4. Adım: Son ikili dosyayı oluşturun

Bu adım, son bir ikili oluşturmak için 2. adımda tf_library tarafından oluşturulan kitaplığı ve 3. adımda yazılan kodu birleştirir. Aşağıda örnek bir bazel BUILD dosyası bulunmaktadır.

# Example of linking your binary
# Also see //tensorflow/compiler/aot/tests/BUILD
load("//tensorflow/compiler/aot:tfcompile.bzl", "tf_library")

# The same tf_library call from step 2 above.
tf_library(
    name = "test_graph_tfmatmul",
    ...
)

# The executable code generated by tf_library can then be linked into your code.
cc_binary(
    name = "my_binary",
    srcs = [
        "my_code.cc",  # include test_graph_tfmatmul.h to access the generated header
    ],
    deps = [
        ":test_graph_tfmatmul",  # link in the generated object file
        "//third_party/eigen3",
    ],
    linkopts = [
          "-lpthread",
    ]
)