2019年4月28日

啟用 TensorFlow 的 Intel CPU 擴充指令集

昨天老師在課堂示範了使用 Keras 搭配 TensorFlow 做底層的範例程式,以 minst 資料集 的 60000 個數字圖檔進行圖像辦識訓練,這個範例程式透過 Keras 建立了 2 個隱藏層,每次訓練 100 筆資料並持續測試 20 輪,Keras 的 Dense 資訊如下:
Layer (type) Output Shape Param #
dense_1 (Dense) (None, 689) 540865
dense_2 (Dense) (None, 689) 475410
dense_3 (Dense) (None, 689) 475410
dense_4 (Dense) (None, 10) 6900
一開始是在 Jupyter 的 console 中看到下面這段訊息,它顯示了 TensorFlow 沒有真正使用CPU 的擴充指令集,而透過 pip search 發現有個可疑的套件 intel-tensorflow,而我才剛剛在 MacOSX 上透過 PlaidML 啟用了 Keras 對 AMD Radeon 560X 的支援,不妨來看看這幾種組合對 Keras 訓練的影響。
I tensorflow/core/platform/cpu_feature_guard.cc:141] Your CPU supports instructions that this TensorFlow binary was not compiled to use: SSE4.1 SSE4.2 AVX AVX2 FMA

先說結論

不一定需要有多強大的 GPU 硬體支出,大部份電腦只要額外安裝 intel-tensorflow 套件就能有效減少訓練時間。

補充說明:

  1. 請同學在 Windows 上測試,認為似乎裝不裝 intel-tensorflow 都一樣慢
  2. 個人測試 CPU Extension 全開的 tensorflow 比 AMD Radeon 560X GPU 版本還快
  3. 但 Evaluating PlaidML and GPU Support for Deep Learning on a Windows 10 Notebook 這篇文章看起來則是 GPU 有絕對優勢,但它的範例程式我跑不了... 會出以下訊息
    ValueError: `steps_per_epoch=None` is only valid for a generator based on the `keras.utils.Sequence` class. Please specify `steps_per_epoch` or use the `keras.utils.Sequence` class.

各種 TenforFlow 版本安裝

通用標準版
沒有經過特別設定的的話應該都是安裝這個版本的 TensorFlow,也就是經由以下指令安裝的版本。在執行過程中會在 Console 中偵測 CPU 能提供什麼擴充指令集然後顯示出來。
pip install tensorflow
TensorFlow 對 CPU 擴充指令集的提示像這樣:
I tensorflow/core/platform/cpu_feature_guard.cc:141] Your CPU supports instructions that this TensorFlow binary was not compiled to use: SSE4.1 SSE4.2 AVX AVX2 FMA
Intel 優化版
從名字可以知道是 Intel 調教過的版本,主要是啟用 Intel CPU 的 SSE4.1 SSE4.2 AVX 這 3 個擴充指令集。套件資訊中雖然沒有寫相依性套件資料,但個人覺得應該有依賴於 tensorflow 官方套件。
$ pip show intel-tensorflow
Name: intel-tensorflow
Version: 0.0.1
Summary: Intel Optimized Tensorflow with MKL
Home-page: https://github.com/IntelAI
Author: Intel Tensorflow optimization team
Author-email: [email protected]
License: UNKNOWN
Location: /usr/local/anaconda3/envs/ai/lib/python3.6/site-packages
Requires: pip
Required-by:
安裝這個套件後,TensorFlow 對 CPU 擴充指令集的提示變成這樣:
I tensorflow/core/platform/cpu_feature_guard.cc:141] Your CPU supports instructions that this TensorFlow binary was not compiled to use: AVX2 FMA
客制版
就算是 Intel 優化版的 TenforFlow 也沒有完整啟用 CPU 擴充指令集,於是就有強者在 GitHub 上預先編譯 TensorFlow 套件並加入完整擴充指令集設定,如 tensorflow-buildtensorflow-windows-wheel
套件安裝方式只要使用以下 pip 指令即可,但找到對的套件包很麻煩。
pip install --ignore-installed --upgrade "下載的 .whl 檔完整路徑"

各種組態下的訓練狀況

此處針對文章開頭的情境分別進行訓練,每次訓練前都會關閉 Jupyter (因為要安裝套件)並直接對 Jupyter Kernel 執行 Restart & Run All 的結果。
硬體環境為:MacBook Pro (15-inch, 2018), 2.6 GHz Intel Core i7, Radeon Pro 560X 4 GB 獨立顯示卡。
Backend 類型 花費時間(秒) CPU 使用率 風扇運轉狀態
tensorflow (1.13.1) 211.579 1100% ↑ 全速
intel-tensorflow (1.13.1) 113.840 800% ↓ 微速
客製版 1.13.1 97.193 700% ↑ 微速
PlaidML w/ AMD Radeon Pro 560X 91.528 250% ↓ 全速
測試用的 Code 可參考 keras_MNIST.ipynb,要自行驗證的話記得把 backend 改回 tensorflow。

2019年1月31日

使用 nightwatch.js 進行 E2E 測試

這兩天來努力使用 nightwatch.js 對網站進行驗證,一些小心得先記錄一下好了。以下內容不一定是正規解法,有比較好的方式歡迎留言討論,謝謝。

nightwatch.js 目前還不支援 Data Driven Testing

整個場景是要針對已知的數筆資料(可能會增減)對網站系統進行登入及查驗的動作,這些資料被塞在一個 .txt 檔內,理想狀況是 nightwatch.js 打開該檔後依序跑指定的 test case。
但是它沒有迴圈的概念,所以永遠只跑第一筆記錄...
Google 後有人說可以用它的 mocha runner,但是... 看不懂啊... XD
沒關係,macOS 環境下有 shell,在外面跑迴圈把資料餵食給 nightwatch.js 總行了吧?

奇怪的命令列參數傳遞

待測試的資料是數字型的,直接丟給 nightwatch.js 竟然報錯...
node_modules/nightwatch/bin/nightwatch  tests/crawler.js 1234345678
   The "path" argument must be of type string. Received type number
       at validateString (internal/validators.js:125:11)
       at Object.resolve (path.js:1080:7)
最後傳參數的方式變成以下這種很奇怪的格式:
node_modules/nightwatch/bin/nightwatch  tests/crawler.js -ABCDEFG -12345678
在 nightwatch.js 內取得參數的方式倒是不難,就是濾掉 - 號以及檔案內可能參雜的 \r 或 \n 而以。
const args = process.argv.slice(3);
const param1 = args[0].replace( /^-/, '').replace( /\r/, '').replace( /\n/, '');
const param2 = args[1].replace( /^-/, '' ).replace( /\r/, '').replace( /\n/, '');

點選某一個 radiobutton

本來應該使用 .click() api 去點選頁面上的元件,但它馬的不會動啊... 最後透過 .execute() 搭配 document.querySelector() 方式總算點到了... = =
browser
    .execute(function(){
        document.querySelector( '#A > span > input[type="radio"]' ).click();
        document.querySelector( '#B > div.section_wrap > form > ul > li.ht > div.ipt_wrap_2 > label:nth-child(1) > span > input[type="radio"]' ).click();
    })

checkbox 還要檢查是不是可見元素

一樣還是透過 .execute() 及 document.querySelector() 取得 checkbox 本身,然後檢查它的 offsetParent 屬性是不是 null,若是 null 表示使用者看不到該 checkbox ,可以不用理它。
另外,別忘了檢查 checked 屬性,亂點可是會捅漏子的...
let box = document.querySelector( '#A input[type="checkbox"]' );
if( box.offsetParent != null && box.checked == false ) {
    box.click();
}

關於 elements() API

如果單純在 elements() 的 callback() 檢視它的傳回值時,會看到一組類似這樣的東西:

{ sessionId: '31bf7adb53f4f9a93a0c4404e41d303f',
  status: 0,
  value:
   [ { ELEMENT: '0.7637505561737095-2' },
     { ELEMENT: '0.7637505561737095-3' },
     { ELEMENT: '0.7637505561737095-4' } ] }
這似乎是 Selenium 內部用來管理 element 用的代號,可以透過 .elementIdXXXXXX() 之類的 API 取得真正的 element 的指定屬性(對,是那個指定屬性放在 .value 屬性內,不是傳回該 element ),所以可以這樣子捉出頁面上的資訊:
browser
    .elements( 'css selector', 'div.plan_items', function(result){
         result.value.forEach(element => {
            browser.elementIdAttribute(element.ELEMENT, 'id', function(result){
                console.log( result.value );
                planList.push( result.value.replace( /^plan_items_/, '' ) );
                });
            });
        })

結論

這些心得微小的不足為外人道,但它馬的花了我 2 天啊....
補個幹!