Cifar10Examples.rst

CIFAR-10 示例
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概述
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`CIFAR-10 <https://www.cs.toronto.edu/~kriz/cifar.html>`__ 分类是机器学习中常用的基准问题。 CIFAR-10 数据集是图像的集合。 它也是机器学习领域最常用的数据集之一，包含 60000 万张 32x32 的图像，共有 10 个分类。 因此以 CIFAR-10 分类为例来介绍 NNI 的用法。

**目标**
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总所周知，模型 optimizer (优化器）的选择直接影响了最终指标的性能。 本教程的目标是 **调优出性能更好的优化器**，从而为图像识别训练出一个相对较小的卷积网络（CNN）。

本例中，选择了以下常见的深度学习优化器：

.. code-block:: bash

   "SGD", "Adadelta", "Adagrad", "Adam", "Adamax"


实验
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准备
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此示例需要安装 PyTorch。 PyTorch 安装包需要选择所基于的 Python 和 CUDA 版本。

这是环境 python==3.5 且 cuda == 8.0 的样例，然后用下列命令来安装 `PyTorch <https://pytorch.org/>`__\ :

.. code-block:: bash

   python3 -m pip install http://download.pytorch.org/whl/cu80/torch-0.4.1-cp35-cp35m-linux_x86_64.whl
   python3 -m pip install torchvision

NNI 与 CIFAR-10
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**搜索空间**

正如本文目标，要为 CIFAR-10 找到最好的 ``优化器``。 使用不同的优化器时，还要相应的调整 ``学习率`` 和 ``网络架构``。 因此，选择这三个参数作为超参，并创建如下的搜索空间。

.. code-block:: json

   {
       "lr":{"_type":"choice", "_value":[0.1, 0.01, 0.001, 0.0001]},
       "optimizer":{"_type":"choice", "_value":["SGD", "Adadelta", "Adagrad", "Adam", "Adamax"]},
       "model":{"_type":"choice", "_value":["vgg", "resnet18", "googlenet", "densenet121", "mobilenet", "dpn92", "senet18"]}
   }

代码示例： :githublink:`search_space.json <examples/trials/cifar10_pytorch/search_space.json>`

**Trial**

这是超参集合的训练代码，关注以下几点：


* 使用 ``nni.get_next_parameter()`` 来获取下一组训练的超参组合。
* 使用 ``nni.report_intermediate_result(acc)`` 在每个 epoch 结束时返回中间结果。
* 使用 ``nni.report_final_result(acc)`` 在每个 Trial 结束时返回最终结果。

代码示例： :githublink:`main.py <examples/trials/cifar10_pytorch/main.py>`

还可直接修改现有的代码来支持 Nni，参考：`如何实现 Trial <Trials.rst>`__。

**配置**

这是在本机运行 Experiment 的示例（多GPU）：

代码 :githublink:`examples/trials/cifar10_pytorch/config.yml <examples/trials/cifar10_pytorch/config.yml>`

这是在 OpenPAI 上运行 Experiment 的示例：

代码： :githublink:`examples/trials/cifar10_pytorch/config_pai.yml <examples/trials/cifar10_pytorch/config_pai.yml>`

完整示例： :githublink:`examples/trials/cifar10_pytorch/ <examples/trials/cifar10_pytorch>`

运行 Experiment
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以上即为 Experiment 的代码介绍，**从命令行运行 config.yml 文件来开始 Experiment**。

.. code-block:: bash

   nnictl create --config nni/examples/trials/cifar10_pytorch/config.yml