Keras

기계학습 실험 트래킹, 데이터셋 버전 관리, 그리고 프로젝트 협업을 위해 W&B를 사용하세요.

이 Colab 노트북은 WandbMetricsLogger 콜백을 소개합니다. Experiment Tracking을 위해 이 콜백을 사용하세요. 이 콜백은 트레이닝 및 검증 메트릭과 함께 시스템 메트릭을 W&B로 로그합니다.

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설정 및 설치

먼저, 최신 버전의 W&B를 설치합니다. 그런 다음 W&B를 사용하기 위해 이 Colab 인스턴스를 인증합니다.

pip install -qq -U wandb

import os
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import layers
from tensorflow.keras import models
import tensorflow_datasets as tfds

# W&B 관련 임포트
import wandb
from wandb.integration.keras import WandbMetricsLogger

W&B를 처음 사용하거나 로그인하지 않은 경우, wandb.login() 실행 후 나타나는 링크를 통해 가입/로그인 페이지로 이동할 수 있습니다. 무료 계정 가입은 클릭 몇 번으로 간단히 완료됩니다.

wandb.login()

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하이퍼파라미터

재현 가능한 기계학습을 위해 적절한 설정(config) 시스템을 사용하는 것이 권장되는 베스트 프랙티스입니다. W&B를 사용하여 모든 실험의 하이퍼파라미터를 트래킹할 수 있습니다. 이 Colab에서는 간단한 Python dict를 설정 시스템으로 사용합니다.

configs = dict(
    num_classes=10,
    shuffle_buffer=1024,
    batch_size=64,
    image_size=28,
    image_channels=1,
    earlystopping_patience=3,
    learning_rate=1e-3,
    epochs=10,
)

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데이터셋

이 Colab에서는 TensorFlow 데이터셋 카탈로그의 Fashion-MNIST 데이터셋을 사용합니다. TensorFlow/Keras를 사용하여 간단한 이미지 분류 파이프라인을 구축하는 것이 목표입니다.

train_ds, valid_ds = tfds.load("fashion_mnist", split=["train", "test"])

AUTOTUNE = tf.data.AUTOTUNE


def parse_data(example):
    # 이미지 가져오기
    image = example["image"]
    # image = tf.image.convert_image_dtype(image, dtype=tf.float32)

    # 레이블 가져오기
    label = example["label"]
    label = tf.one_hot(label, depth=configs["num_classes"])

    return image, label


def get_dataloader(ds, configs, dataloader_type="train"):
    dataloader = ds.map(parse_data, num_parallel_calls=AUTOTUNE)

    if dataloader_type == "train":
        dataloader = dataloader.shuffle(configs["shuffle_buffer"])

    dataloader = dataloader.batch(configs["batch_size"]).prefetch(AUTOTUNE)

    return dataloader

trainloader = get_dataloader(train_ds, configs)
validloader = get_dataloader(valid_ds, configs, dataloader_type="valid")

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모델

def get_model(configs):
    backbone = tf.keras.applications.mobilenet_v2.MobileNetV2(
        weights="imagenet", include_top=False
    )
    backbone.trainable = False

    inputs = layers.Input(
        shape=(configs["image_size"], configs["image_size"], configs["image_channels"])
    )
    resize = layers.Resizing(32, 32)(inputs)
    neck = layers.Conv2D(3, (3, 3), padding="same")(resize)
    preprocess_input = tf.keras.applications.mobilenet.preprocess_input(neck)
    x = backbone(preprocess_input)
    x = layers.GlobalAveragePooling2D()(x)
    outputs = layers.Dense(configs["num_classes"], activation="softmax")(x)

    return models.Model(inputs=inputs, outputs=outputs)

tf.keras.backend.clear_session()
model = get_model(configs)
model.summary()

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모델 컴파일

model.compile(
    optimizer="adam",
    loss="categorical_crossentropy",
    metrics=[
        "accuracy",
        tf.keras.metrics.TopKCategoricalAccuracy(k=5, name="top@5_accuracy"),
    ],
)

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트레이닝

# W&B Run 초기화
run = wandb.init(project="intro-keras", config=configs)

# 모델 트레이닝
model.fit(
    trainloader,
    epochs=configs["epochs"],
    validation_data=validloader,
    callbacks=[
        WandbMetricsLogger(log_freq=10)
    ],  # 여기서 WandbMetricsLogger 사용에 주목하세요
)

# W&B Run 종료
run.finish()