分类 二、深度学习 下的文章

一、什么是优化器

用于优化模型的参数。当前向计算完成后，根据loss获得参数的梯度后，优化器就是如何利用梯度来更新和计算模型的网络参数，使得在后期计算中能够让模型的损失最小化。优化器通过不断更新模型参数来拟合训练数据，从而使得在新数据上表现良好。

优化器不计算梯度，它只是梯度的更新者，它决定了以什么样的形式更新参数。

二、优化器算法

1、梯度下降法

https://zhuanlan.zhihu.com/p/687987540

1、DataParallel

如果当前有4个GPU，batch_size=16，那么模型将被复制到每一个GPU上，在前向传播时，每一个gpu将分到4个batch，每个gpu独立计算依据分到的batch计算出结果的梯度，然后将梯度返回到第一个GPU上，第一个GPU再进行梯度融合、模型更新。在下一次前向传播的时候，将更新后的模型再复制给每一个GPU。

1、DP在每个训练批次（batch）中，因为模型的权重都是在 一个进程上先算出来 然后再把他们分发到每个GPU上，所以网络通信就成为了一个瓶颈，而GPU使用率也通常很低。

2、因为它在每一次的前向传播的时候把模型也复制了（即每次更新都复制一遍模型），并且单进程多线程会造成GIL contention（全局解释器锁争用） 这里进程计算权重使通信成为瓶颈造成了大量的时间浪费，因此引入了DDP。

2、DistributedDataParallel

DDP采用多进程控制多GPU，共同训练模型，一份代码会被pytorch自动分配到n个进程并在n个GPU上运行。 DDP运用Ring-Reduce通信算法在每个GPU间对梯度进行通讯，交换彼此的梯度，从而获得所有GPU的梯度。对比DP，不需要在进行模型本体的通信，因此可以加速训练。

参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/489011749

在所有节点上运行命令来初始化上面创建的 DDP 作业：

torchrun --nnodes=2 --nproc_per_node=8 --rdzv_id=100 --rdzv_backend=c10d --rdzv_endpoint=$MASTER_ADDR:29400 elastic_ddp.py

这里torchrun将启动8个进程并调用elastic_ddp.py 其启动的节点上的每个进程，但用户还需要应用slurm等集群管理工具才能在2个节点上实际运行此命令。

srun --nodes=2 ./torchrun_script.sh

启动脚本
无论 DDP 应用程序如何启动，每个进程都需要一种机制来了解其rank等，使用torch提供的分布式脚本可以通过环境变量将世界大小、全局等级、主地址和主端口以及本地等级作为命令行参数传递给每个实例，初始化的时候选择环境变量初始化就很方便 （就不应该使用启动子进程torch.multiprocessing.spawn 了）。

torch.distributed.launch
python -m torch.distributed.launch --nproc_per_node 8 test.py
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原文链接：https://blog.csdn.net/www_z_dd/article/details/132020726

参考：
PyTorch 分布式训练和启动脚本torch.distributed.launch torchrun slurm

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