ပြည့်စုံသော Training Loop တစ်ခု

ယခု ကျွန်တော်တို့သည် Trainer class ကို အသုံးမပြုဘဲ၊ ခေတ်မီ PyTorch ၏ အကောင်းဆုံး အလေ့အကျင့်များနှင့်အတူ training loop တစ်ခုကို စတင်တည်ဆောက်ခြင်းဖြင့် ယခင်အပိုင်းတွင် ရရှိခဲ့သော ရလဒ်များအတိုင်း မည်သို့ရရှိနိုင်ကြောင်း လေ့လာပါမည်။ ထပ်မံ၍ သင်သည် အပိုင်း ၂ တွင် ဒေတာ စီမံဆောင်ရွက်မှု (data processing) ကို လုပ်ဆောင်ပြီးဖြစ်သည်ဟု ကျွန်တော်တို့ ယူဆပါသည်။ သင်လိုအပ်မည့် အရာအားလုံး၏ အကျဉ်းချုပ်ကို ဤတွင် ဖော်ပြထားသည်။

🏗️ Scratch မှ Training လုပ်ခြင်း: ဤအပိုင်းသည် ယခင်အကြောင်းအရာများပေါ်တွင် အခြေခံထားသည်။ PyTorch training loops နှင့် အကောင်းဆုံးအလေ့အကျင့်များဆိုင်ရာ ပြည့်စုံသော လမ်းညွှန်ချက်များအတွက် 🤗 Transformers training documentation နှင့် custom training cookbook ကို ကြည့်ရှုပါ။

from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, DataCollatorWithPadding

raw_datasets = load_dataset("glue", "mrpc")
checkpoint = "bert-base-uncased"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoint)


def tokenize_function(example):
    return tokenizer(example["sentence1"], example["sentence2"], truncation=True)


tokenized_datasets = raw_datasets.map(tokenize_function, batched=True)
data_collator = DataCollatorWithPadding(tokenizer=tokenizer)

Training အတွက် ပြင်ဆင်ခြင်း

ကျွန်တော်တို့၏ training loop ကို တကယ်တမ်း မရေးမီတွင် objects အချို့ကို သတ်မှတ်ရန် လိုအပ်ပါလိမ့်မည်။ ပထမဆုံးအရာများမှာ batches များကို ထပ်ခါတလဲလဲ လုပ်ဆောင်ရန် အသုံးပြုမည့် dataloaders များဖြစ်သည်။ သို့သော် ထို dataloaders များကို မသတ်မှတ်မီ၊ Trainer က ကျွန်တော်တို့အတွက် အလိုအလျောက် လုပ်ဆောင်ပေးခဲ့သော အရာအချို့ကို ဂရုစိုက်ရန်အတွက် ကျွန်တော်တို့၏ tokenized_datasets ကို postprocessing အနည်းငယ် လုပ်ရန်လိုအပ်သည်။ အထူးသဖြင့်၊ ကျွန်တော်တို့ လုပ်ရန်လိုအပ်သည်များမှာ

• model က မမျှော်လင့်ထားသော (ဥပမာ sentence1 နှင့် sentence2 columns ကဲ့သို့) values များနှင့် ကိုက်ညီသော columns များကို ဖယ်ရှားပါ။
• label column ကို labels ဟု ပြန်လည်အမည်ပြောင်းပါ (ဘာလို့လဲဆိုတော့ model က argument ကို labels ဟု အမည်ပေးထားတာကို မျှော်လင့်ထားလို့ပါ)။
• datasets ၏ format ကို PyTorch tensors များကို ပြန်ပို့မည့်အစား lists များကို ပြန်ပို့ရန် သတ်မှတ်ပါ။

ကျွန်တော်တို့၏ tokenized_datasets တွင် ထိုအဆင့်တစ်ခုစီအတွက် method တစ်ခုစီ ရှိသည်။

tokenized_datasets = tokenized_datasets.remove_columns(["sentence1", "sentence2", "idx"])
tokenized_datasets = tokenized_datasets.rename_column("label", "labels")
tokenized_datasets.set_format("torch")
tokenized_datasets["train"].column_names

ထို့နောက် ရလဒ်တွင် ကျွန်တော်တို့၏ model က လက်ခံမည့် columns များသာ ပါဝင်ခြင်း ရှိမရှိ စစ်ဆေးနိုင်သည်။

["attention_mask", "input_ids", "labels", "token_type_ids"]

ယခု ဒါတွေအားလုံး ပြီးသွားပြီဆိုတော့ ကျွန်တော်တို့၏ dataloaders များကို အလွယ်တကူ သတ်မှတ်နိုင်သည်။

from torch.utils.data import DataLoader

train_dataloader = DataLoader(
    tokenized_datasets["train"], shuffle=True, batch_size=8, collate_fn=data_collator
)
eval_dataloader = DataLoader(
    tokenized_datasets["validation"], batch_size=8, collate_fn=data_collator
)

ဒေတာ စီမံဆောင်ရွက်မှု (data processing) တွင် အမှားအယွင်းမရှိစေရန် လျင်မြန်စွာ စစ်ဆေးရန်အတွက် batch တစ်ခုကို ဤသို့ စစ်ဆေးနိုင်သည်။

for batch in train_dataloader:
    break
{k: v.shape for k, v in batch.items()}

{'attention_mask': torch.Size([8, 65]),
 'input_ids': torch.Size([8, 65]),
 'labels': torch.Size([8]),
 'token_type_ids': torch.Size([8, 65])}

training dataloader အတွက် shuffle=True ကို သတ်မှတ်ထားပြီး batch အတွင်းရှိ အများဆုံးအရှည်အထိ padding လုပ်ထားသောကြောင့် အမှန်တကယ် shape များသည် သင်အတွက် အနည်းငယ် ကွဲပြားနိုင်သည်ကို သတိပြုပါ။

ယခု ဒေတာ preprocessing ကို ကျွန်တော်တို့ အပြည့်အဝ ပြီးဆုံးသွားပြီဖြစ်ရာ (မည်သည့် ML (Machine Learning) practitioner အတွက်မဆို ကျေနပ်ဖွယ်ကောင်းသော်လည်း ရရှိရန်ခက်ခဲသော ပန်းတိုင်တစ်ခု) model ဆီသို့ ပြောင်းရအောင်။ ၎င်းကို ယခင်အပိုင်းတွင် ကျွန်တော်တို့ လုပ်ဆောင်ခဲ့သည့်အတိုင်း အတိအကျ instantiate လုပ်သည်။

from transformers import AutoModelForSequenceClassification

model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoint, num_labels=2)

training လုပ်နေစဉ် အားလုံးချောမွေ့စွာ ဖြစ်ပျက်စေရန်အတွက် ကျွန်တော်တို့၏ batch ကို model ထံ ပေးပို့သည်။

outputs = model(**batch)
print(outputs.loss, outputs.logits.shape)

tensor(0.5441, grad_fn=<NllLossBackward>) torch.Size([8, 2])

🤗 Transformers model များအားလုံးသည် labels များကို ပေးဆောင်သောအခါ loss ကို ပြန်ပေးလိမ့်မည်ဖြစ်ပြီး ကျွန်တော်တို့သည် logits (ကျွန်တော်တို့၏ batch ရှိ input တစ်ခုစီအတွက် နှစ်ခုစီ၊ ထို့ကြောင့် size 8 x 2 tensor တစ်ခု) ကိုလည်း ရရှိသည်။

ကျွန်တော်တို့၏ training loop ကို ရေးရန် အသင့်ဖြစ်ခါနီးပြီ။ ကျွန်တော်တို့ နှစ်ခုသာ လိုအပ်တော့သည်- optimizer နှင့် learning rate scheduler။ Trainer က လုပ်ဆောင်ခဲ့သည့်အရာများကို ကိုယ်တိုင် ပြန်လုပ်ရန် ကြိုးစားနေသောကြောင့် တူညီသော defaults များကို အသုံးပြုမည်။ Trainer မှ အသုံးပြုသော optimizer မှာ AdamW ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် Adam နှင့် တူသော်လည်း weight decay regularization အတွက် အနည်းငယ် ကွဲပြားမှုရှိသည် (Ilya Loshchilov နှင့် Frank Hutter ရေးသားသော “Decoupled Weight Decay Regularization” ကို ကြည့်ပါ)။

from torch.optim import AdamW

optimizer = AdamW(model.parameters(), lr=5e-5)

💡 ခေတ်မီ Optimization အကြံပြုချက်များ: ပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်အတွက်၊ အောက်ပါတို့ကို စမ်းသပ်နိုင်သည်။

• Weight decay ပါသော AdamW: AdamW(model.parameters(), lr=5e-5, weight_decay=0.01)
• 8-bit Adam: memory-efficient optimization အတွက် bitsandbytes ကို အသုံးပြုပါ။
• မတူညီသော learning rates: large models များအတွက် learning rates နည်းပါးခြင်း (1e-5 မှ 3e-5) က ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်လေ့ရှိသည်။

🚀 Optimization အရင်းအမြစ်များ: optimizers များနှင့် training strategies များအကြောင်း 🤗 Transformers optimization guide တွင် ပိုမိုလေ့လာပါ။

နောက်ဆုံးအနေဖြင့်၊ default အားဖြင့် အသုံးပြုသော learning rate scheduler သည် အများဆုံးတန်ဖိုး (5e-5) မှ 0 အထိ linear decay သက်သက်ဖြစ်သည်။ ၎င်းကို မှန်ကန်စွာ သတ်မှတ်ရန်အတွက် ကျွန်တော်တို့ လုပ်ဆောင်မည့် training steps အရေအတွက်ကို သိရှိရန် လိုအပ်သည်၊ ၎င်းသည် ကျွန်တော်တို့ run လိုသော epochs အရေအတွက်ကို training batches အရေအတွက် (ကျွန်တော်တို့၏ training dataloader ၏ length) ဖြင့် မြှောက်ခြင်းဖြစ်သည်။ Trainer သည် default အားဖြင့် သုံး epochs ကို အသုံးပြုသောကြောင့် ကျွန်တော်တို့ ထိုအတိုင်း လိုက်နာမည်။

from transformers import get_scheduler

num_epochs = 3
num_training_steps = num_epochs * len(train_dataloader)
lr_scheduler = get_scheduler(
    "linear",
    optimizer=optimizer,
    num_warmup_steps=0,
    num_training_steps=num_training_steps,
)
print(num_training_steps)

1377

Training Loop

နောက်ဆုံးတစ်ချက်- ကျွန်တော်တို့ GPU တစ်ခုကို အသုံးပြုနိုင်သည်ဆိုလျှင် ၎င်းကို အသုံးပြုလိုသည် (CPU ပေါ်တွင် training သည် မိနစ်အနည်းငယ်အစား နာရီများစွာ ကြာနိုင်သည်)။ ၎င်းကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် ကျွန်တော်တို့၏ model နှင့် batches များကို တင်မည့် device တစ်ခုကို သတ်မှတ်သည်။

import torch

device = torch.device("cuda") if torch.cuda.is_available() else torch.device("cpu")
model.to(device)
device

device(type='cuda')

ကျွန်တော်တို့ training လုပ်ရန် အသင့်ဖြစ်ပြီ။ training ပြီးဆုံးမည့်အချိန်ကို ခန့်မှန်းနိုင်ရန် tqdm library ကို အသုံးပြု၍ ကျွန်တော်တို့၏ training steps အရေအတွက်ပေါ်တွင် progress bar တစ်ခု ထည့်သွင်းသည်။

from tqdm.auto import tqdm

progress_bar = tqdm(range(num_training_steps))

model.train()
for epoch in range(num_epochs):
    for batch in train_dataloader:
        batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()}
        outputs = model(**batch)
        loss = outputs.loss
        loss.backward()

        optimizer.step()
        lr_scheduler.step()
        optimizer.zero_grad()
        progress_bar.update(1)

💡 ခေတ်မီ Training Optimization များ: သင်၏ training loop ကို ပိုမိုထိရောက်စေရန်အတွက် အောက်ပါတို့ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။

• Gradient Clipping: optimizer.step() မတိုင်မီ torch.nn.utils.clip_grad_norm_(model.parameters(), max_norm=1.0) ကို ထည့်သွင်းပါ။
• Mixed Precision: ပိုမိုမြန်ဆန်သော training အတွက် torch.cuda.amp.autocast() နှင့် GradScaler ကို အသုံးပြုပါ။
• Gradient Accumulation: ပိုကြီးမားသော batch sizes များကို အတုယူရန် batches အများအပြားပေါ်တွင် gradients များကို စုဆောင်းပါ။
• Checkpointing: training လုပ်ငန်းစဉ် ပြတ်တောက်သွားပါက ပြန်လည်စတင်နိုင်ရန် model checkpoints များကို အခါအားလျော်စွာ သိမ်းဆည်းပါ။

🔧 Implementation လမ်းညွှန်: ဤ optimization များ၏ အသေးစိတ်ဥပမာများအတွက် 🤗 Transformers efficient training guide နှင့် optimizers များ ကို ကြည့်ရှုပါ။

training loop ၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းသည် နိဒါန်းတွင် ပါရှိသည့်ပုံစံနှင့် အလွန်တူညီကြောင်း သင်တွေ့ရပါလိမ့်မည်။ ကျွန်တော်တို့သည် မည်သည့်အစီရင်ခံမှုကိုမျှ တောင်းဆိုခြင်း မရှိသောကြောင့် ဤ training loop က model ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပတ်သက်၍ ဘာမျှ ပြောပြမည်မဟုတ်ပါ။ ထိုအတွက် evaluation loop တစ်ခု ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်သည်။

Evaluation Loop

ကျွန်တော်တို့ ယခင်က လုပ်ဆောင်ခဲ့သည့်အတိုင်း 🤗 Evaluate library မှ ပံ့ပိုးပေးထားသော metric တစ်ခုကို အသုံးပြုမည်။ ကျွန်တော်တို့သည် metric.compute() method ကို မြင်တွေ့ခဲ့ပြီးဖြစ်သော်လည်း metrics များသည် add_batch() method ဖြင့် prediction loop ကို လုပ်ဆောင်နေစဉ် batches များကို တကယ်တမ်း စုဆောင်းနိုင်ပါသည်။ batches အားလုံးကို စုဆောင်းပြီးသည်နှင့် metric.compute() ဖြင့် နောက်ဆုံးရလဒ်ကို ရရှိနိုင်ပါသည်။ evaluation loop တွင် ဤအရာအားလုံးကို မည်သို့ အကောင်အထည်ဖော်ရမည်ကို ဤတွင် ဖော်ပြထားသည်။

📊 Evaluation အကောင်းဆုံးအလေ့အကျင့်များ: ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော evaluation strategies နှင့် metrics များအတွက် 🤗 Evaluate documentation နှင့် comprehensive evaluation cookbook ကို လေ့လာပါ။

import evaluate

metric = evaluate.load("glue", "mrpc")
model.eval()
for batch in eval_dataloader:
    batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()}
    with torch.no_grad():
        outputs = model(**batch)

    logits = outputs.logits
    predictions = torch.argmax(logits, dim=-1)
    metric.add_batch(predictions=predictions, references=batch["labels"])

metric.compute()

{'accuracy': 0.8431372549019608, 'f1': 0.8907849829351535}

ထပ်မံ၍ သင်၏ရလဒ်များသည် model head initialization နှင့် data shuffling ရှိ ကျပန်း (randomness) ကြောင့် အနည်းငယ် ကွဲပြားနိုင်သော်လည်း ၎င်းတို့သည် အနီးစပ်ဆုံး တူညီသင့်သည်။

✏️ စမ်းသပ်ကြည့်ပါ။ သင်၏ model ကို SST-2 dataset ပေါ်တွင် fine-tune လုပ်ရန် ယခင် training loop ကို ပြင်ဆင်ပါ။

🤗 Accelerate ဖြင့် သင်၏ Training Loop ကို အစွမ်းထက်စေခြင်း

ကျွန်တော်တို့ ယခင်က သတ်မှတ်ခဲ့သော training loop သည် single CPU (Central Processing Unit) သို့မဟုတ် GPU (Graphics Processing Unit) ပေါ်တွင် ကောင်းစွာ အလုပ်လုပ်ပါသည်။ သို့သော် 🤗 Accelerate library ကို အသုံးပြု၍ အပြောင်းအလဲ အနည်းငယ်ဖြင့် GPUs များစွာ သို့မဟုတ် TPUs (Tensor Processing Units) များပေါ်တွင် distributed training (ဖြန့်ကျက်လေ့ကျင့်မှု) ကို ဖွင့်နိုင်ပါသည်။ 🤗 Accelerate သည် distributed training၊ mixed precision နှင့် device placement တို့၏ ရှုပ်ထွေးမှုများကို အလိုအလျောက် ကိုင်တွယ်ပေးပါသည်။ training နှင့် validation dataloaders များ ဖန်တီးခြင်းမှ စတင်၍ ကျွန်တော်တို့၏ manual training loop သည် ဤသို့ ဖြစ်ပါသည်။

⚡ Accelerate Deep Dive: distributed training၊ mixed precision နှင့် hardware optimization အကြောင်း 🤗 Accelerate documentation တွင် အားလုံးကို လေ့လာပြီး transformers documentation တွင် လက်တွေ့ဥပမာများကို ရှာဖွေပါ။

from accelerate import Accelerator
from torch.optim import AdamW
from transformers import AutoModelForSequenceClassification, get_scheduler

accelerator = Accelerator()

model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoint, num_labels=2)
optimizer = AdamW(model.parameters(), lr=3e-5)

train_dl, eval_dl, model, optimizer = accelerator.prepare(
    train_dataloader, eval_dataloader, model, optimizer
)

num_epochs = 3
num_training_steps = num_epochs * len(train_dl)
lr_scheduler = get_scheduler(
    "linear",
    optimizer=optimizer,
    num_warmup_steps=0,
    num_training_steps=num_training_steps,
)

progress_bar = tqdm(range(num_training_steps))

model.train()
for epoch in range(num_epochs):
    for batch in train_dl:
        outputs = model(**batch)
        loss = outputs.loss
        accelerator.backward(loss)

        optimizer.step()
        lr_scheduler.step()
        optimizer.zero_grad()
        progress_bar.update(1)

ပထမဆုံး ထည့်သွင်းရမည့် လိုင်းမှာ import လိုင်းဖြစ်သည်။ ဒုတိယလိုင်းတွင် Accelerator object တစ်ခုကို instantiate လုပ်ထားသည်၊ ၎င်းသည် ပတ်ဝန်းကျင်ကို ကြည့်ရှုပြီး မှန်ကန်သော distributed setup ကို initialize လုပ်ပေးမည်။ 🤗 Accelerate သည် သင့်အတွက် device placement ကို ကိုင်တွယ်ပေးသောကြောင့် model ကို device ပေါ်တွင် တင်မည့်လိုင်းများကို ဖယ်ရှားနိုင်သည် (သို့မဟုတ် သင်ပိုနှစ်သက်ပါက ၎င်းတို့ကို device အစား accelerator.device ကို အသုံးပြုရန် ပြောင်းလဲနိုင်သည်)။

ထို့နောက် အလုပ်၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းကို dataloaders, model နှင့် optimizer တို့ကို accelerator.prepare() ထံ ပေးပို့သည့် လိုင်းတွင် လုပ်ဆောင်သည်။ ၎င်းသည် ထို objects များကို သင်၏ distributed training က ရည်ရွယ်ထားသည့်အတိုင်း အလုပ်လုပ်ကြောင်း သေချာစေရန် မှန်ကန်သော container ထဲတွင် ထည့်သွင်းပေးမည်။ ပြုလုပ်ရမည့် ကျန်ရှိသော အပြောင်းအလဲများမှာ batch ကို device ပေါ်တွင် တင်သည့်လိုင်းကို ဖယ်ရှားခြင်း (ထပ်မံ၍ သင် ၎င်းကို ထားလိုပါက accelerator.device ကို အသုံးပြုရန် ပြောင်းလဲနိုင်သည်) နှင့် loss.backward() ကို accelerator.backward(loss) ဖြင့် အစားထိုးခြင်းတို့ဖြစ်သည်။

⚠️ Cloud TPUs မှ ပေးဆောင်သော အရှိန်အဟုန်ကို အကျိုးခံစားရန်အတွက် သင်၏ samples များကို tokenizer ၏ padding="max_length" နှင့် max_length arguments များဖြင့် fixed length တစ်ခုသို့ padding လုပ်ရန် ကျွန်ုပ်တို့ အကြံပြုပါသည်။

သင် ကူးယူပြီး ကစားကြည့်လိုပါက 🤗 Accelerate ဖြင့် ပြည့်စုံသော training loop သည် ဤသို့ ဖြစ်ပါသည်။

from accelerate import Accelerator
from torch.optim import AdamW
from transformers import AutoModelForSequenceClassification, get_scheduler

accelerator = Accelerator()

model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(checkpoint, num_labels=2)
optimizer = AdamW(model.parameters(), lr=3e-5)

train_dl, eval_dl, model, optimizer = accelerator.prepare(
    train_dataloader, eval_dataloader, model, optimizer
)

num_epochs = 3
num_training_steps = num_epochs * len(train_dl)
lr_scheduler = get_scheduler(
    "linear",
    optimizer=optimizer,
    num_warmup_steps=0,
    num_training_steps=num_training_steps,
)

progress_bar = tqdm(range(num_training_steps))

model.train()
for epoch in range(num_epochs):
    for batch in train_dl:
        outputs = model(**batch)
        loss = outputs.loss
        accelerator.backward(loss)

        optimizer.step()
        lr_scheduler.step()
        optimizer.zero_grad()
        progress_bar.update(1)

ဤ code ကို train.py script တစ်ခုထဲတွင် ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် မည်သည့် distributed setup အမျိုးအစားပေါ်တွင်မဆို ထို script ကို run နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ သင်၏ distributed setup တွင် ၎င်းကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် အောက်ပါ command ကို run ပါ။

accelerate config

၎င်းသည် သင့်အား မေးခွန်းအနည်းငယ် မေးပြီး သင်၏ အဖြေများကို configuration file တစ်ခုထဲတွင် dump လုပ်လိမ့်မည်၊ ၎င်းကို ဤ command မှ အသုံးပြုသည်။

accelerate launch train.py

၎င်းသည် distributed training ကို စတင်လိမ့်မည်။

သင် ၎င်းကို Notebook (ဥပမာ Colab တွင် TPUs ဖြင့် စမ်းသပ်ရန်) တွင် စမ်းသပ်လိုပါက code ကို training_function() တစ်ခုထဲတွင် ကူးထည့်ပြီး နောက်ဆုံး cell တစ်ခုကို ဤသို့ run ပါ။

from accelerate import notebook_launcher

notebook_launcher(training_function)

🤗 Accelerate repo တွင် ဥပမာများ ထပ်မံ ရှာဖွေနိုင်ပါသည်။

🌐 Distributed Training: multi-GPU နှင့် multi-node training များအကြောင်း ပြည့်စုံသော အကြောင်းအရာများအတွက် 🤗 Transformers distributed training guide နှင့် scaling training cookbook ကို ကြည့်ရှုပါ။

နောက်တစ်ဆင့်များနှင့် အကောင်းဆုံးအလေ့အကျင့်များ

ယခု သင်သည် training ကို အစမှ အကောင်အထည်ဖော်နည်းကို သင်ယူပြီးပြီဖြစ်ရာ၊ ထုတ်လုပ်မှု (production) အတွက် ထပ်မံ ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့် အချက်အချို့ ဤတွင် ဖော်ပြထားသည်။

Model Evaluation: သင်၏ model ကို accuracy သက်သက်မဟုတ်ဘဲ metrics များစွာဖြင့် အမြဲတမ်း အကဲဖြတ်ပါ။ ပြည့်စုံသော evaluation အတွက် 🤗 Evaluate library ကို အသုံးပြုပါ။

Hyperparameter Tuning: စနစ်တကျ hyperparameter optimization အတွက် Optuna သို့မဟုတ် Ray Tune ကဲ့သို့သော library များကို အသုံးပြုရန် စဉ်းစားပါ။

Model Monitoring: training လုပ်နေစဉ် တစ်လျှောက်လုံး training metrics၊ learning curves နှင့် validation performance များကို မှတ်တမ်းတင်ပါ။

Model Sharing: လေ့ကျင့်ပြီးသည်နှင့် သင်၏ model ကို Hugging Face Hub ပေါ်တွင် မျှဝေခြင်းဖြင့် လူအဖွဲ့အစည်း (community) အတွက် ရရှိနိုင်စေပါ။

Efficiency: large models များအတွက် gradient checkpointing၊ parameter-efficient fine-tuning (LoRA, AdaLoRA) သို့မဟုတ် quantization methods ကဲ့သို့သော နည်းလမ်းများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။

ဒါက custom training loops တွေနဲ့ fine-tuning လုပ်ခြင်းအကြောင်း ကျွန်တော်တို့ရဲ့ နက်နက်နဲနဲ လေ့လာမှုကို နိဂုံးချုပ်လိုက်ပါပြီ။ ဒီနေရာမှာ သင်သင်ယူခဲ့တဲ့ ကျွမ်းကျင်မှုတွေက training process ပေါ်မှာ အပြည့်အဝ ထိန်းချုပ်ဖို့ လိုအပ်တဲ့အခါ ဒါမှမဟုတ် Trainer API က ပေးစွမ်းနိုင်တာထက် ကျော်လွန်တဲ့ custom training logic ကို အကောင်အထည်ဖော်ချင်တဲ့အခါ သင့်ကို အထောက်အကူပြုပါလိမ့်မယ်။

အခန်း၏ ဗဟုသုတစစ်ဆေးခြင်း

custom training loops များနှင့် advanced training နည်းလမ်းများအကြောင်း သင့်နားလည်မှုကို စမ်းသပ်ပါ။

1. Adam နှင့် AdamW optimizers များကြား အဓိကကွာခြားချက်က ဘာလဲ။

2. training loop တစ်ခုတွင် လုပ်ဆောင်မှုများ၏ မှန်ကန်သော အစီအစဉ်က ဘာလဲ။

3. 🤗 Accelerate library သည် အဓိကအားဖြင့် ဘာကို ကူညီသလဲ။

4. training loop တစ်ခုတွင် batches များကို device သို့ ဘာကြောင့် ရွှေ့ရသလဲ။

5. evaluation မတိုင်မီ model.eval() က ဘာလုပ်သလဲ။

6. evaluation လုပ်နေစဉ် torch.no_grad() ရဲ့ ရည်ရွယ်ချက်က ဘာလဲ။

7. သင်၏ training loop တွင် 🤗 Accelerate ကို အသုံးပြုသောအခါ ဘာတွေ ပြောင်းလဲသွားသလဲ။

💡 အဓိက အချက်များ:

• Manual training loops များသည် သင့်အား အပြည့်အဝ ထိန်းချုပ်ခွင့်ပေးသော်လည်း မှန်ကန်သော အစီအစဉ်ကို နားလည်ရန် လိုအပ်သည်- forward → backward → optimizer step → scheduler step → zero gradients။
• Weight decay ပါသော AdamW သည် transformer models များအတွက် အကြံပြုထားသော optimizer ဖြစ်သည်။
• မှန်ကန်သော အပြုအမူနှင့် ထိရောက်မှုအတွက် evaluation လုပ်နေစဉ် model.eval() နှင့် torch.no_grad() ကို အမြဲတမ်း အသုံးပြုပါ။
• 🤗 Accelerate သည် code အပြောင်းအလဲ အနည်းငယ်ဖြင့် distributed training ကို လက်လှမ်းမီစေသည်။
• Device management (tensors များကို GPU/CPU သို့ ရွှေ့ခြင်း) သည် PyTorch operation များအတွက် အရေးကြီးသည်။
• Mixed precision၊ gradient accumulation နှင့် gradient clipping ကဲ့သို့သော ခေတ်မီနည်းလမ်းများသည် training ထိရောက်မှုကို သိသိသာသာ တိုးတက်စေနိုင်သည်။

ဝေါဟာရ ရှင်းလင်းချက် (Glossary)

• Training Loop: AI (Artificial Intelligence) မော်ဒယ်တစ်ခုကို ဒေတာများဖြင့် အကြိမ်ကြိမ် လေ့ကျင့်ပေးသည့် လုပ်ငန်းစဉ်။
• Trainer Class: 🤗 Transformers library မှ model များကို လေ့ကျင့်ရန်နှင့် အကဲဖြတ်ရန်အတွက် အသုံးပြုသော class။
• PyTorch: Facebook (ယခု Meta) က ဖန်တီးထားတဲ့ open-source machine learning library တစ်ခုဖြစ်ပြီး deep learning မော်ဒယ်တွေ တည်ဆောက်ဖို့အတွက် အသုံးပြုပါတယ်။
• Data Processing: ဒေတာများကို model က နားလည်ပြီး လုပ်ဆောင်နိုင်တဲ့ ပုံစံအဖြစ် ပြောင်းလဲပြင်ဆင်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်။
• Dataloaders: Datasets များမှ ဒေတာများကို batches အလိုက် ထုတ်ယူပေးသည့် PyTorch utility class။
• Batch: မတူညီသော input များစွာကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း လုပ်ဆောင်နိုင်ရန် အုပ်စုဖွဲ့ခြင်း။
• Postprocessing: Preprocessing လုပ်ပြီးနောက် ဒေတာများကို ထပ်မံပြင်ဆင်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်။
• tokenized_datasets: Tokenization ပြုလုပ်ပြီးသော dataset များ ပါဝင်သော object။
• remove_columns() Method: Dataset မှ မလိုအပ်သော columns များကို ဖယ်ရှားရန် အသုံးပြုသော method။
• rename_column() Method: Dataset ၏ column အမည်ကို ပြောင်းလဲရန် အသုံးပြုသော method။
• set_format("torch") Method: Dataset ၏ output format ကို PyTorch tensors အဖြစ် ပြောင်းလဲရန် သတ်မှတ်သော method။
• PyTorch Tensors: PyTorch framework မှာ data တွေကို ကိုယ်စားပြုသော multi-dimensional array များ။
• torch.utils.data.DataLoader: PyTorch မှာ dataloaders များကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုသော class။
• shuffle=True: DataLoader တွင် samples များကို training လုပ်နေစဉ် ကျပန်း (randomly) ရောနှောရန် သတ်မှတ်သော parameter။
• batch_size: batch တစ်ခုစီတွင် ပါဝင်မည့် samples အရေအတွက်။
• collate_fn: batch တစ်ခုအတွင်း samples များကို စုစည်းပေးသော function (ဥပမာ- DataCollatorWithPadding)။
• DataCollatorWithPadding: Hugging Face Transformers library မှ ပံ့ပိုးပေးသော class တစ်ခုဖြစ်ပြီး dynamic padding ကို အသုံးပြု၍ batch တစ်ခုအတွင်း samples များကို စုစည်းပေးသည်။
• Model: Artificial Intelligence (AI) နယ်ပယ်တွင် အချက်အလက်များကို လေ့လာပြီး ခန့်မှန်းချက်များ ပြုလုပ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော သင်္ချာဆိုင်ရာဖွဲ့စည်းပုံ။
• AutoModelForSequenceClassification: Hugging Face Transformers library မှာ ပါဝင်တဲ့ class တစ်ခုဖြစ်ပြီး sequence classification အတွက် pre-trained model ကို အလိုအလျောက် load လုပ်ပေးသည်။
• num_labels: Classification လုပ်ငန်းအတွက် label (အမျိုးအစား) အရေအတွက်။
• `outputs = model(batch)`**: Model ကို input batch ပေးပို့ပြီး output ရယူခြင်း။
• outputs.loss: Model ၏ output မှ ပြန်ပေးသော loss တန်ဖိုး။
• outputs.logits: Model ၏ output မှ ပြန်ပေးသော raw, unnormalized scores များ။
• Optimizer: Model ၏ parameters များကို လေ့ကျင့်နေစဉ် update လုပ်ရန် အသုံးပြုသော algorithm။
• Learning Rate Scheduler: Training လုပ်နေစဉ် learning rate ကို အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ပြောင်းလဲသွားစေရန် နည်းလမ်း။
• AdamW: Adam optimizer ၏ မူကွဲတစ်ခုဖြစ်ပြီး weight decay regularization ကို ပိုမိုထိရောက်စွာ လုပ်ဆောင်သည်။
  • Adam (Adaptive Moment Estimation): Deep learning တွင် အသုံးများသော optimizer တစ်ခုဖြစ်ပြီး learning rate ကို အလိုအလျောက် ချိန်ညှိပေးသည်။
  • Weight Decay Regularization: model ၏ weights များကို သေးငယ်အောင် ထိန်းညှိခြင်းဖြင့် overfitting ကို လျှော့ချရန် အသုံးပြုသော နည်းလမ်း။
  • Decoupled Weight Decay: Weight decay ကို gradient update များနှင့် သီးခြားစီ လုပ်ဆောင်ခြင်း။
• model.parameters(): model ၏ လေ့ကျင့်နိုင်သော parameters (weights နှင့် biases) များကို ပြန်ပေးသော method။
• lr (Learning Rate): Training လုပ်နေစဉ် model ၏ weights များကို update လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသော step size။
• get_scheduler() Function: Hugging Face Transformers library မှ learning rate scheduler တစ်ခုကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုသော function။
• Linear Decay: Learning rate ကို အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ လိုင်းဖြောင့်အတိုင်း (linearly) လျှော့ချသွားသော scheduling နည်းလမ်း။
• num_warmup_steps: learning rate ကို တိုးမြှင့်မည့် training steps အရေအတွက်။
• num_training_steps: training လုပ်ငန်းစဉ်၏ စုစုပေါင်း steps အရေအတွက်။
• device: Model နှင့် data များကို ထားရှိမည့် computing device (CPU သို့မဟုတ် GPU)။
• torch.device("cuda"): GPU (CUDA enabled) ကို အသုံးပြုရန် သတ်မှတ်ခြင်း။
• torch.device("cpu"): CPU ကို အသုံးပြုရန် သတ်မှတ်ခြင်း။
• model.to(device): Model ကို သတ်မှတ်ထားသော device သို့ ရွှေ့ပြောင်းခြင်း။
• tqdm (Library): Python loop များအတွက် progress bars များကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုသော library။
• tqdm.auto.tqdm: tqdm library မှ progress bar class။
• progress_bar.update(1): progress bar ကို တစ် step တိုးမြှင့်ခြင်း။
• model.train() Method: Model ကို training mode သို့ ပြောင်းလဲခြင်း။ ၎င်းသည် dropout နှင့် batch normalization ကဲ့သို့သော layers များကို training အတွက် သင့်လျော်သောအပြုအမူသို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။
• batch = {k: v.to(device) for k, v in batch.items()}: batch ထဲရှိ tensors များကို သတ်မှတ်ထားသော device သို့ ရွှေ့ပြောင်းခြင်း။
• loss.backward() Method: PyTorch မှာ backpropagation ကို လုပ်ဆောင်ပြီး model ၏ parameters တွေအတွက် gradients များကို တွက်ချက်သော method။
• optimizer.step() Method: တွက်ချက်ထားသော gradients များကို အသုံးပြုပြီး model ၏ parameters များကို update လုပ်သော optimizer method။
• lr_scheduler.step() Method: Learning rate scheduler ကို update လုပ်သော method။
• optimizer.zero_grad() Method: Optimizer အတွင်းရှိ gradient များကို zero ပြန်လုပ်ခြင်း (နောက်ထပ် batch အတွက် gradient များကို စုပုံခြင်းမှ ကာကွယ်ရန်)။
• Gradient Clipping: Gradients များ၏ တန်ဖိုးကို ကန့်သတ်ခြင်းဖြင့် gradient exploding ပြဿနာကို ကာကွယ်သော နည်းလမ်း။
• torch.nn.utils.clip_grad_norm_: PyTorch function တစ်ခုဖြစ်ပြီး gradients များကို clip လုပ်ရန် အသုံးပြုသည်။
• max_norm: Gradient clipping လုပ်ရာတွင် သတ်မှတ်သော အများဆုံး norm တန်ဖိုး။
• torch.cuda.amp.autocast(): PyTorch တွင် mixed precision training ကို အသုံးပြုရန်အတွက် context manager။
• GradScaler: PyTorch တွင် mixed precision training အတွက် gradients များကို scale လုပ်ရန် အသုံးပြုသော class။
• Gradient Accumulation: GPU memory ကန့်သတ်ချက်ရှိသောအခါ ပိုကြီးမားသော batch sizes များကို အတုယူရန် batches အများအပြားပေါ်တွင် gradients များကို စုဆောင်းပြီးမှ update လုပ်ခြင်း။
• Checkpointing: Model parameters များကို အခါအားလျော်စွာ သိမ်းဆည်းထားခြင်း။
• model.eval() Method: Model ကို evaluation mode သို့ ပြောင်းလဲခြင်း။ ၎င်းသည် dropout နှင့် batch normalization ကဲ့သို့သော layers များကို inference အတွက် သင့်လျော်သောအပြုအမူသို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။
• torch.no_grad(): PyTorch တွင် gradient တွက်ချက်မှုကို ပိတ်ရန်အတွက် context manager။ Evaluation လုပ်နေစဉ် memory ချွေတာရန်နှင့် အရှိန်မြှင့်ရန် အသုံးပြုသည်။
• torch.argmax(logits, dim=-1): Logits များမှ အများဆုံးတန်ဖိုးရှိသော index ကို ယူခြင်းဖြင့် prediction ကို ရရှိစေသည်။ dim=-1 ဆိုသည်မှာ နောက်ဆုံး dimension ကို ဆိုလိုသည်။
• metric.add_batch() Method: 🤗 Evaluate library ၏ metric object ၏ method ဖြစ်ပြီး predictions နှင့် references များကို batch အလိုက် စုဆောင်းပေးသည်။
• metric.compute() Method: စုဆောင်းထားသော predictions နှင့် references များမှ နောက်ဆုံး metric value ကို တွက်ချက်ရန် metric object ၏ method။
• tqdm (Library): Python loop များအတွက် progress bars များကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုသော library။
• randomness: ကျပန်းသဘောတရား၊ ကြိုတင်ခန့်မှန်း၍မရသော အဖြစ်အပျက်များ။
• SST-2 Dataset: GLUE benchmark ထဲက sentiment analysis task တစ်ခုဖြစ်ပြီး single sentences တွေ ပါဝင်ပါတယ်။
• 🤗 Accelerate Library: Hugging Face က ထုတ်လုပ်ထားတဲ့ library တစ်ခုဖြစ်ပြီး PyTorch training loops တွေကို code အပြောင်းအလဲ အနည်းငယ်နဲ့ distributed training (multiple GPUs, TPUs) မှာ run နိုင်အောင် ကူညီပေးပါတယ်။
• Accelerator Object: 🤗 Accelerate library မှ main object ဖြစ်ပြီး distributed setup ကို initialize လုပ်ပေးသည်။
• accelerator.prepare() Method: Accelerator object ၏ method ဖြစ်ပြီး dataloaders, model နှင့် optimizer များကို distributed training အတွက် သင့်လျော်သော container များအဖြစ် ထုပ်ပိုးပေးသည်။
• accelerator.device: Accelerator object မှ ဖော်ပြသော လက်ရှိအသုံးပြုနေသော device (CPU သို့မဟုတ် GPU)။
• accelerator.backward(loss) Method: Accelerator object မှ gradient များကို တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုသော method ဖြစ်ပြီး distributed training အတွက် မှန်ကန်စွာ လုပ်ဆောင်ပေးသည်။
• accelerate config Command: 🤗 Accelerate ကို စတင်အသုံးပြုရန်အတွက် configuration file တစ်ခုကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုသော command line tool။
• accelerate launch train.py Command: train.py script ကို distributed setup တွင် run ရန် အသုံးပြုသော command line tool။
• notebook_launcher() Function: 🤗 Accelerate library မှ function တစ်ခုဖြစ်ပြီး Notebook environment တွင် distributed training function များကို run နိုင်စေသည်။
• Production Use: ဆော့ဖ်ဝဲလ် သို့မဟုတ် AI model တစ်ခုကို လက်တွေ့အသုံးချရန် အဆင့်။
• Optuna / Ray Tune (Libraries): Hyperparameter optimization အတွက် အသုံးပြုသော library များ။
• Hyperparameter Tuning: Model ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်စေရန် hyperparameters များကို ရှာဖွေခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်။
• Model Monitoring: Training metrics, learning curves နှင့် validation performance များကို အချိန်နှင့်တစ်ပြေးညီ စောင့်ကြည့်ခြင်း။
• Learning Curves: Training လုပ်နေစဉ် training loss နှင့် validation loss/metrics များကို ဂရပ်ဖြင့် ပြသထားခြင်း။
• Parameter-efficient Fine-tuning (PEFT): Model ၏ အချို့သော parameters များကိုသာ fine-tune လုပ်ခြင်းဖြင့် memory နှင့် computation ကို ချွေတာသော နည်းလမ်းများ (ဥပမာ- LoRA, AdaLoRA)။
  • LoRA (Low-Rank Adaptation): Pretrained model ၏ weights များကို freeze လုပ်ထားပြီး small, low-rank matrices များကိုသာ fine-tune လုပ်သော PEFT နည်းလမ်း။
  • AdaLoRA: LoRA ၏ မူကွဲတစ်ခုဖြစ်ပြီး adaptive rank selection ကို အသုံးပြုသည်။
• Quantization: Model ၏ parameters များကို floating-point မှ integer ကဲ့သို့သော ပိုမိုသေးငယ်သော data types များသို့ ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် memory အသုံးပြုမှုနှင့် computation ကို လျှော့ချသော နည်းလမ်း။
• Gradient Checkpointing: Computation graph ၏ အချို့သော အလယ်အလတ် activations များကိုသာ သိမ်းဆည်းခြင်းဖြင့် memory အသုံးပြုမှုကို လျှော့ချသော နည်းလမ်း (backward pass အတွက် လိုအပ်သောအခါ ၎င်းတို့ကို ပြန်လည်တွက်ချက်သည်)။