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在这个简单的NN示例中,为什么Tensorflow比convnetjs慢100倍?

如何解决《在这个简单的NN示例中,为什么Tensorflow比convnetjs慢100倍?》经验,为你挑选了3个好方法。

我一直在使用convnetjs 1年,现在我想继续使用更强大,更快速的库.我认为Tensorflow比JS库快几个数量级,所以我为两个库编写了一个简单的神经网络,并进行了一些测试.它是一个3-5-5-1神经网络,在一个单一的例子中训练了一定数量的具有SGD和RELU层的时期.

Tensorflow代码:

import tensorflow as tf
import numpy
import time

NUM_CORES = 1  # Choose how many cores to use.
sess = tf.Session(config=tf.ConfigProto(inter_op_parallelism_threads=NUM_CORES, intra_op_parallelism_threads=NUM_CORES))

# Parameters
learning_rate = 0.001
training_epochs = 1000
batch_size = 1

# Network Parameters
n_input = 3 # Data input
n_hidden_1 = 5 # 1st layer num features
n_hidden_2 = 5 # 2nd layer num features
n_output = 1 # Data output

# tf Graph input
x = tf.placeholder("float", [None, n_input], "a")
y = tf.placeholder("float", [None, n_output], "b")

# Create model
def multilayer_perceptron(_X, _weights, _biases):
    layer_1 = tf.nn.relu(tf.add(tf.matmul(_X, _weights['h1']), _biases['b1'])) #Hidden layer with RELU activation
    layer_2 = tf.nn.relu(tf.add(tf.matmul(layer_1, _weights['h2']), _biases['b2'])) #Hidden layer with RELU activation
    return tf.matmul(layer_2, _weights['out']) + _biases['out']

# Store layers weight & bias
weights = {
    'h1': tf.Variable(tf.random_normal([n_input, n_hidden_1])),
    'h2': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_1, n_hidden_2])),
    'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_2, n_output]))
}
biases = {
    'b1': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_1])),
    'b2': tf.Variable(tf.random_normal([n_hidden_2])),
    'out': tf.Variable(tf.random_normal([n_output]))
}

# Construct model
pred = multilayer_perceptron(x, weights, biases)

# Define loss and optimizer
cost = tf.reduce_sum(tf.nn.l2_loss(pred-y)) / batch_size # L2 loss
optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=learning_rate).minimize(cost) # Adam Optimizer

# Initializing the variables
init = tf.initialize_all_variables()

# Launch the graph
sess.run(init)

# Training Data
train_X = numpy.asarray([[0.1,0.2,0.3]])
train_Y = numpy.asarray([[0.5]])

# Training cycle
start = time.clock()
for epoch in range(training_epochs):
    # Fit training using batch data
    sess.run(optimizer, feed_dict={x: train_X, y: train_Y})
end = time.clock()

print end - start #2.5 seconds -> 400 epochs per second 
print "Optimization Finished!"

JS代码:





    
    Regression example convnetjs
    
    
    


    


结果是,convnetjs在3秒内训练了100'000个时期,而Tensorflow在2.5秒内训练了1000个时期.这是预期的吗?



1> fabrizioM..:

原因可能有很多:

数据输入非常小,大部分时间都用于python和C++核心之间的转换,而JS只是一种语言.

您在Tensorflow中只使用一个核心,而JS可能会使用多个核心

JS库能够创建一个高度优化的JIT版本的程序.

当分布式版本公开时,Tensorflow的真正好处就会出现.那么在许多节点上运行大型网络的能力将比单个节点的速度更重要.



2> Oleksandr Kh..:

至于现在(版本0.6),如果你使用CPU或GPU进行张量流动也没关系,GPU上的张量流也会很慢.

这是相应的基准

由于以下原因,Tensorflow可能比CPU上的torch,convnetjs等慢:

    您可以使用非优化计算图.

    TF不像torch,convnetjs等那么成熟.它根本没有那么优化.我希望还没有.

    传闻谷歌并不关心单机优化.请记住,那

    3a)我们生活在集群时代

    3b)你可以以195美元的价格购买57核处理器(但是我没有测试过TF是否可以使用这个硬件

    3c)这是谷歌关于量子计算机的说法.比传统系统快1亿倍.

TensorFlow比GPU上的caffe,torch等慢,因为:

    TF(0.6)并不完全支持cuda 7.5.

    TF(对于0.6)不支持cudnn v3和cudnn v4.

    这使得TF 0.6在"机器学习台式机/业余爱好者"上比其竞争对手慢几个订单.

    但是,解决cuda 7.5和cudnn v3 存在问题.然而,它与另一个问题的重复关闭 ,而这个问题则不那么具体(恕我直言).后一个问题仍在开放,并不意味着支持cuda 7.5和cudnn v3/v4(是的,我是一个悲观主义者).

所以,我们也只能

    希望并等待谷歌解决这些问题(添加cuda 7.5和cudnn v3/v4支持并保持TF一直保持最新状态)

    有助于.因为TF是开源的.或者等一下有人贡献:)

我和这个问题的作者有同样的困惑.我希望我的回答有所帮助.


请注意,这个答案严重过时,因为我们现在处于tensorflow 0.10并且分布式tensorflow已经发布
当然!就目前而言(2016年10月6日成为master分支版本),tensorflow已经支持nvidia cuda 8和cudnn v8!现在tensorflow可能更快!

3> 小智..:

是的,对于小型号,这是预期的.

Tensorflow没有针对单项批次的微小神经网络进行优化,因为更快地制定该方案是浪费时间.那些型号并不贵,所以没有意义.如果你让小批量的尺寸更大(可能是64个案例)并且模型更大(数百个隐藏单位),我认为与其他库相比,tensorflow要快得多.

想象一下,使用numpy在python中天真地实现神经网络.对于这个模型,一个天真的numpy实现也会很慢.

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手机用户2402852307
这个屌丝很懒,什么也没留下!
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