tao-train-image-classification

Par nvidia · skills

Classification d'images TAO basée sur PyTorch. Prend en charge une large gamme de backbones (FAN, EfficientNet, ResNet, etc.)

npx skills add https://github.com/nvidia/skills --skill tao-train-image-classification

Classification PyT

Classification d'images PyTorch. Supporte une large gamme de backbones (FAN, EfficientNet, ResNet, etc.) avec distillation et quantification pour le déploiement.

Définissez model.backbone.pretrained_backbone_path pour les poids du backbone ou train.pretrained_model_path pour le modèle complet.

Pour les actions TAO Deploy TensorRT (gen_trt_engine, évaluation TensorRT et inference TensorRT), consultez d'abord references/tao-deploy-image-classification.md. Les templates de spec de déploiement se trouvent dans le dossier references/ de cette skill avec le préfixe spec_template_deploy_*.yaml.

Schémas Dataclass

Les schémas TAO Core générés sont fournis dans schemas/<action>.schema.json, avec schemas/manifest.json listant les actions disponibles. Chaque schéma généré émet également references/spec_template_<action>.yaml à partir du champ default au niveau supérieur du schéma. L'activation AutoML est déclarée au niveau du modèle dans references/skill_info.yaml via automl_enabled. L'AutoML exécutable nécessite toujours que schemas/train.schema.json et references/spec_template_train.yaml existent et se décodent correctement. Utilisez le schéma train fourni pour automl_default_parameters, automl_disabled_parameters, les valeurs par défaut, les limites min/max, les énumérations, les poids des options, les conditions mathématiques, les dépendances et les paramètres populaires. Ne supposez pas la présence de ~/tao-core à l'exécution ; les responsables régénèrent les schémas/templates avant de packager la skill bank.

Politique d'action Train

Ce modèle est activé pour AutoML au niveau du modèle. Avant de traiter toute demande à l'étape train, lisez references/skill_info.yaml et résolvez l'override d'exécution à partir soit d'une valeur explicite automl_policy soit d'une demande de workflow utilisateur. Traitez les phrases comme « turn off AutoML », « disable AutoML », « no HPO » ou « plain training » comme automl_policy: off pour cette exécution uniquement ; sinon, la valeur par défaut est auto. Lorsque automl_policy: auto, automl_enabled: true et que schemas/train.schema.json et references/spec_template_train.yaml sont packagés, routez l'action train via tao-skill-bank:tao-run-automl par défaut avec le skill_dir de ce modèle. Préservez les overrides du workflow/application pour les datasets, specs, répertoires de sortie, paramètres GPU/platform, checkpoints parent et automl_policy. Utilisez l'entraînement direct du modèle uniquement lorsque automl_policy: off ou que le schema/template train packagé est manquant ; dans le cas du schema manquant, signalez qu'AutoML est activé mais non exécutable pour ce modèle jusqu'à ce que les schémas soient générés.

Les actions non-train telles que evaluate, inference, export et les flux de déploiement restent dans cette skill de modèle. L'override automl_policy par exécution ne change pas les métadonnées du modèle.

Exigences d'entraînement

  • Type de dataset : image_classification
  • Formats : classification_pyt
  • Métrique de monitoring : val_acc_1

Exigences de Dataset par Action

Action Clé Spec Source Fichiers Liste ?
distill dataset.train_dataset.images_dir train_datasets images_train.tar.gz Non
distill dataset.classes_file train_datasets classes.txt Non
distill dataset.val_dataset.images_dir eval_dataset images_val.tar.gz Non
evaluate dataset.val_dataset.images_dir eval_dataset images_val.tar.gz Non
evaluate dataset.classes_file eval_dataset classes.txt Non
evaluate dataset.test_dataset.images_dir inference_dataset images_test.tar.gz Non
export dataset.root_dir train_datasets Non
inference dataset.val_dataset.images_dir eval_dataset images_val.tar.gz Non
inference dataset.classes_file eval_dataset classes.txt Non
inference dataset.test_dataset.images_dir inference_dataset images_test.tar.gz Non
quantize dataset.train_dataset.images_dir train_datasets images_train.tar.gz Non
quantize dataset.classes_file train_datasets classes.txt Non
quantize dataset.val_dataset.images_dir eval_dataset images_val.tar.gz Non
quantize dataset.quant_calibration_dataset.images_dir calibration_dataset images_train.tar.gz Non
train dataset.train_dataset.images_dir train_datasets images_train.tar.gz Non
train dataset.classes_file train_datasets classes.txt Non
train dataset.val_dataset.images_dir eval_dataset images_val.tar.gz Non

Overrides Spec Typiques

Les overrides de source de données sont obligatoires pour chaque action — l'agent DOIT construire les chemins de source de données à partir du tableau Exigences de Dataset par Action ci-dessus et les inclure dans spec_overrides.

S3_TRAIN = "s3://bucket/data/train"
S3_EVAL = "s3://bucket/data/eval"

train (sources de données obligatoires) :

{
    "train.num_epochs": 2,
    "train.validation_interval": 2,
    "train.checkpoint_interval": 2,
    "train.num_gpus": 1,
    "dataset.train_dataset.images_dir": f"{S3_TRAIN}/images_train.tar.gz",
    "dataset.classes_file": f"{S3_TRAIN}/classes.txt",
    "dataset.val_dataset.images_dir": f"{S3_EVAL}/images_val.tar.gz",
}

export (sources de données obligatoires) :

{
    "export.input_height": 224,
    "export.input_width": 224,
    "dataset.root_dir": f"{S3_TRAIN}",
}

gen_trt_engine :

{
    "gen_trt_engine.tensorrt.data_type": "fp16",
}

inference (sources de données obligatoires) :

{
    "dataset.batch_size": 1,
    "dataset.val_dataset.images_dir": f"{S3_EVAL}/images_val.tar.gz",
    "dataset.classes_file": f"{S3_EVAL}/classes.txt",
    "dataset.test_dataset.images_dir": f"{S3_EVAL}/images_test.tar.gz",
}

distill (sources de données obligatoires) :

{
    "dataset.train_dataset.images_dir": f"{S3_TRAIN}/images_train.tar.gz",
    "dataset.classes_file": f"{S3_TRAIN}/classes.txt",
    "dataset.val_dataset.images_dir": f"{S3_EVAL}/images_val.tar.gz",
}

evaluate (sources de données obligatoires) :

{
    "dataset.val_dataset.images_dir": f"{S3_EVAL}/images_val.tar.gz",
    "dataset.classes_file": f"{S3_EVAL}/classes.txt",
    "dataset.test_dataset.images_dir": f"{S3_EVAL}/images_test.tar.gz",
}

quantize (sources de données obligatoires) :

{
    "dataset.train_dataset.images_dir": f"{S3_TRAIN}/images_train.tar.gz",
    "dataset.classes_file": f"{S3_TRAIN}/classes.txt",
    "dataset.val_dataset.images_dir": f"{S3_EVAL}/images_val.tar.gz",
    "dataset.quant_calibration_dataset.images_dir": f"{S3_TRAIN}/images_train.tar.gz",
}

Dataset d'Évaluation

Optionnel. Les images de validation sont fournies sous la forme d'une tar séparée aux images d'entraînement.

Paramètres Importants

  • dataset.num_classes : Nombre de classes. Par défaut 20. Doit correspondre au nombre de sous-répertoires dans vos tarballs d'images.
  • model.backbone.type : Par défaut fan_small_12_p4_hybrid. Backbones supportés et leurs in_channels de head (à partir de model_params_mapping.py) : FAN : fan_tiny, fan_small_12_p4_hybrid, fan_base_16_p4_hybrid, fan_large_16_p4_hybrid. GCViT : gcvit_tiny à gcvit_large. FasterViT : fastervit_0 à fastervit_6. ViT/EVA/DINO : vit_large_patch14_dinov2, eva02_large_patch14, etc. SigLIP-CLIPA : ViT-H-14-SigLIP-CLIPA-224, etc. Certains backbones nécessitent une résolution d'entrée non défaut (384, 512, 768).
  • dataset.classes_file : Chemin vers classes.txt listant les noms de classes.
  • train.optim.lr : Taux d'apprentissage. Par défaut 6e-5.
  • dataset.img_size : Taille d'image d'entrée. Par défaut 224.
  • dataset.batch_size : Taille de batch par GPU. Par défaut 8.

Multi-GPU / Multi-Nœud

Méthode de lancement : Gérée par Lightning (processus python unique, Lightning lance les workers).

Clé Spec Description Par défaut
train.num_gpus Nombre de GPUs 1
train.gpu_ids Indices de device GPU [0]
train.num_nodes Nombre de nœuds 1
  • Stratégie multi-GPU : ddp_find_unused_parameters_true
  • Pas de support fsdp

Variables d'environnement multi-nœud (définies par l'orchestrateur) : WORLD_SIZE, NODE_RANK, MASTER_ADDR, MASTER_PORT, NUM_GPU_PER_NODE.

Matériel

Minimum 1 GPU, recommandé 2 GPU. 16 Go+ (V100 ou A100) de VRAM par GPU. La classification est généralement légère. La plupart des backbones à 224x224 s'adaptent bien sur des GPUs 16 Go avec batch_size=8.

Motifs d'Erreur

CUDA out of memory : Réduisez batch_size ou utilisez un backbone plus petit.

num_classes mismatch : Assurez-vous que dataset.num_classes correspond aux répertoires de classes réels dans vos tarballs d'images et classes.txt.

Répertoire de classe vide : Chaque classe dans classes.txt doit avoir au moins une image dans le sous-répertoire correspondant.

Inference de Spec Param / Modèle Parent

Les mappages d'inference spécifiques au modèle appartiennent à ce fichier MD, pas à config.json. Les runners générés doivent lire cette section et appliquer les mappages avec les helpers SDK avant create_job(). Cela reflète le flux ancien infer_params.py des microservices.

Mappages d'inference à partir de classification_pyt.config.json TAO Core :

Action Champ Spec Fonction d'Inference Signification
distill distill.pretrained_teacher_model_path parent_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job parent
distill results_dir output_dir répertoire de résultats du job actuel
evaluate evaluate.checkpoint parent_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job parent
evaluate results_dir output_dir répertoire de résultats du job actuel
export export.checkpoint parent_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job parent
export export.onnx_file create_onnx_file chemin de sortie ONNX
export results_dir output_dir répertoire de résultats du job actuel
gen_trt_engine gen_trt_engine.onnx_file parent_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job parent
gen_trt_engine gen_trt_engine.trt_engine create_engine_file chemin de sortie du moteur TensorRT
gen_trt_engine results_dir output_dir répertoire de résultats du job actuel
inference inference.checkpoint parent_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job parent
inference inference.trt_engine parent_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job parent
inference results_dir output_dir répertoire de résultats du job actuel
quantize quantize.model_path parent_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job parent
quantize results_dir output_dir répertoire de résultats du job actuel
train model.backbone.pretrained_backbone_path ptm_if_no_resume_model PTM quand aucun checkpoint de reprise n'existe
train results_dir output_dir répertoire de résultats du job actuel
train train.pretrained_model_path ptm_if_no_resume_model PTM quand aucun checkpoint de reprise n'existe
train train.resume_training_checkpoint_path resume_model fichier de modèle déduit du dossier de résultats du job actuel

Pour parent_model ou parent_model_folder, passez l'ID du job enfant train/export/AutoML en amont en tant que parent_job_id. Le SDK liste le dossier de résultats parent, filtre les artefacts de checkpoint et retourne le fichier de modèle ou le dossier sélectionné. N'ajoutez pas ces mappages en retour à config.json et ne patchez pas les scripts runner générés pour deviner les chemins de checkpoint.

Déploiement

  • tao-deploy-image-classification — Workflow de déploiement Classification PyT pour la génération de moteur TensorRT, l'évaluation TensorRT et l'inference TensorRT utilisant TAO Deploy.

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