可视化pytorch训练过程

在深度学习模型训练的过程中，常常需要实时监听并可视化一些数据，如损失值loss，正确率acc等。在Tensorflow中，最常使用的工具非Tensorboard莫属；在Pytorch中，也有类似的TensorboardX，但据说其在张量数据加载的效率方面不如visdom。visdom是FaceBook开发的一款可视化工具，其实质是一款在网页端的web服务器，对Pytorch的支持较好。

二、安装和启动

visdom的安装比较简单，可以直接使用pip命令。

# visdom 安装指令
pip install visdom

执行安装命令后，可以执行以下命令启动visdom。

# 启动 visdom web服务器
python -m visdom.server

若安装成功，则会返回一个网页地址；若报错，则安装失败，可以自行去github上下载源码安装。

将网址复制后在浏览器中打开，就可以看到visdom的主界面。

三、简单使用

这里以监听损失值loss数据，准确率acc数据及可视化图像等方面简要介绍visdom的使用。

3.1 监听单一数据loss

在模型训练过程中，loss是最常监听的数据，这里就以loss的监听为例，使用visdom可视化loss的变化过程。为了使代码更加简洁，这里以for循环代替模型逐轮训练的过程，loss值则在每个循环内部随机产生。

from visdom import Visdom
import numpy as np
import time

# 将窗口类实例化
viz = Visdom() 

# 创建窗口并初始化
viz.line([0.], [0], win='train_loss', opts=dict(title='train_loss'))

for global_steps in range(10):
    # 随机获取loss值
    loss = 0.2 * np.random.randn() + 1
    # 更新窗口图像
    viz.line([loss], [global_steps], win='train_loss', update='append')
    time.sleep(0.5)

3.2 同时监听loss和acc

from visdom import Visdom
import numpy as np
import time

# 将窗口类实例化
viz = Visdom() 

# 创建窗口并初始化
viz.line([[0.,0.]], [0], win='train', opts=dict(title='loss&acc', legend=['loss', 'acc']))
for global_steps in range(10):
    # 随机获取loss和acc
    loss = 0.1 * np.random.randn() + 1
    acc = 0.1 * np.random.randn() + 0.5
    # 更新窗口图像
    viz.line([[loss, acc]], [global_steps], win='train', update='append')
    # 延时0.5s
    time.sleep(0.5)

3.3 可视化图像

在处理图像任务时，还可以用visdom对图像进行可视化。

from visdom import Visdom
import numpy as np
import cv2
import torch

# 使用opencv读取数据
img = cv2.imread('pkq.jpg')
# opencv按照BGR读取，而visdom默认按照RGB显示,因此要进行通道转换
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
# visdom类似于pytorch中的卷积模型，接收的数据都要求通道数在前
img = np.transpose(img, (2, 0, 1))
img = torch.from_numpy(img)
# 可视化图像
viz.image(img, win='pkq')

visdom可以同时在主面板中打开多个窗口，执行上面3个可视化程序后，主面板如下所示：