Debugger 和自訂訓練容器搭配使用

Amazon SageMaker 調試器可用於您帶到 Amazon 的任何深度學習模型 SageMaker。API 和偵錯工具 SageMaker Estimator API 可讓您使用任何 Docker 基礎映像檔來建置和自訂容器，以訓練模型。 AWS CLI若要 Debugger 和自訂容器搭配使用，您需要對訓練指令碼進行最小的變更，才能實施 Debugger 勾點回呼，並從訓練任務擷取張量。

您需要下列資源，才能使用 Debugger 建置自訂容器。

end-to-end 如需搭配自訂訓練容器使用偵錯工具的範例，請參閱下列範例筆記本。

準備建置自訂訓練容器

若要建置 Docker 容器，檔案的基本結構應如下所示：

├── debugger_custom_container_test_notebook.ipynb      # a notebook to run python snippet codes
└── debugger_custom_container_test_folder              # this is a docker folder
    ├──  your-training-script.py                       # your training script with Debugger hook
    └──  Dockerfile                                    # a Dockerfile to build your own container

將 Debugger 勾點註冊到您的訓練指令碼

若要偵錯模型訓練，您需要將 Debugger 勾點新增到訓練指令碼。

下列範例程式碼顯示使用 Keras ResNet 50 模型的訓練指令碼結構，以及如何將偵錯工具掛接傳遞為 Keras 回呼以進行偵錯。若要尋找完整的訓練指令碼，請參閱使用 SageMaker 偵錯工具掛接的TensorFlow 訓練指令

# An example of training script (your-training-script.py)
import tensorflow.compat.v2 as tf
from tensorflow.keras.applications.resnet50 import ResNet50
import smdebug.tensorflow as smd

def train(batch_size, epoch, model, hook):

    ...
    model.fit(X_train, Y_train,
              batch_size=batch_size,
              epochs=epoch,
              validation_data=(X_valid, Y_valid),
              shuffle=True,

              # smdebug modification: Pass the Debugger hook in the main() as a Keras callback
              callbacks=[hook])

def main():
    parser=argparse.ArgumentParser(description="Train resnet50 cifar10")

    # hyperparameter settings
    parser.add_argument(...)
    
    args = parser.parse_args()

    model=ResNet50(weights=None, input_shape=(32,32,3), classes=10)

    # Add the following line to register the Debugger hook for Keras.
    hook=smd.KerasHook.create_from_json_file()

    # Start the training.
    train(args.batch_size, args.epoch, model, hook)

if __name__ == "__main__":
    main()
        

如需註冊支援架構和演算法之 SageMaker Debugger 勾點的詳細資訊，請參閱 SMDebug 用戶端程式庫中的下列連結：

在下列範例筆記本的訓練指令碼中，您可以找到更多有關如何將 Debugger 勾點新增至訓練指令碼，並收集詳細輸出張量的範例：

建立並設定一個 Dockerfile

debugger_custom_container_test_folder在此範例中，開啟您的 SageMaker JupyterLab 並建立新資料夾，以儲存訓練指令碼和Dockerfile。下列程式碼範例是一個包含基本 Docker 建置命令的 Dockerfile。將下列程式碼貼入 Dockerfile 文字檔案並儲存。將訓練指令碼上傳至相同的資料夾。

# Specify a docker base image
FROM tensorflow/tensorflow:2.2.0rc2-gpu-py3
RUN /usr/bin/python3 -m pip install --upgrade pip
RUN pip install --upgrade protobuf

# Install required packages to enable the SageMaker Python SDK and the smdebug library
RUN pip install sagemaker-training
RUN pip install smdebug
CMD ["bin/bash"]

如果您想要使用預先建置的 AWS Deep Learning Containers 映像檔，請參閱可用的 AWS 深度學習容器映像檔。

建置自訂訓練容器並將其推送至 Amazon ECR

建立測試筆記本debugger_custom_container_test_notebook.ipynb，並在筆記本儲存格中執行下列程式碼。這將會存取 debugger_byoc_test_docker 目錄，使用指定的 algorithm_name 建置 Docker，然後將 Docker 容器推送到您的 Amazon ECR。

import boto3

account_id = boto3.client('sts').get_caller_identity().get('Account')
ecr_repository = 'sagemaker-debugger-mnist-byoc-tf2'
tag = ':latest'

region = boto3.session.Session().region_name

uri_suffix = 'amazonaws.com'
if region in ['cn-north-1', 'cn-northwest-1']:
    uri_suffix = 'amazonaws.com.cn'
byoc_image_uri = '{}.dkr.ecr.{}.{}/{}'.format(account_id, region, uri_suffix, ecr_repository + tag)

!docker build -t $ecr_repository docker
!$(aws ecr get-login --region $region --registry-ids $account_id --no-include-email)
!aws ecr create-repository --repository-name $ecr_repository
!docker tag {ecr_repository + tag} $byoc_image_uri
!docker push $byoc_image_uri

! aws ecr get-login-password --region {region} | docker login --username AWS --password-stdin 763104351884.dkr.ecr.us-east-1.amazonaws.com

使用自訂訓練容器執行和偵錯訓練任務

建置碼 docker 容器並將其推送至 Amazon ECR 之後，請使用訓練指令碼和除錯器特定參數設定 SageMaker 估算器。在執行 estimator.fit() 之後，Debugger 會收集並監控輸出張量，然後偵測訓練問題。使用儲存的張量，您可以使用 smdebug 核心功能和工具，進一步分析訓練任務。使用 Amazon E CloudWatch vents 設定偵錯程式規則監控程序的工作流程 AWS Lambda，並且每當偵錯程式規則發現訓練問題時，您都可以自動執行停止訓練任務程序。

import sagemaker
from sagemaker.estimator import Estimator
from sagemaker.debugger import Rule, DebuggerHookConfig, CollectionConfig, rule_configs

profiler_config=ProfilerConfig(...)
debugger_hook_config=DebuggerHookConfig(...)
rules=[
    Rule.sagemaker(rule_configs.built_in_rule()),
    ProfilerRule.sagemaker(rule_configs.BuiltInRule())
]

estimator=Estimator(
    image_uri=byoc_image_uri,
    entry_point="./debugger_custom_container_test_folder/your-training-script.py"
    role=sagemaker.get_execution_role(),
    base_job_name='debugger-custom-container-test',
    instance_count=1,
    instance_type='ml.p3.2xlarge',
    
    # Debugger-specific parameters
    profiler_config=profiler_config,
    debugger_hook_config=debugger_hook_config,
    rules=rules
)

# start training
estimator.fit()