--- title: Lukáš Pokrývka published: true taxonomy: category: [dp2021,bp2019] tag: [gpu,cloud] author: Daniel Hladek --- # Lukáš Pokrývka *Rok začiatku štúdia:* 2016 ## Diplomový projekt 2 2020 Ciele na semester: - Pripraviť tabuľku s výsledkami experimentov v rôznych konfuguráciách - Napísať stručný report (cca 8 strán) vo forme článku. Zásobník úloh : - Ten istý scenár spustiť v rôznych podmienkach a zmerať čas. - Trénovanie na jednej karte na jednom stroji - tesla - xavier - Trénovanie na dvoch kartách na jednom stroji - idoc DONE - titan - možno trénovanie na 4 kartách na jednom - quadra - *Trénovanie na dvoch kartách na dvoch strojoch pomocou NCCL (idoc, tesla)* - možno trénovanie na 2 kartách na dvoch strojoch (quadra plus idoc). Virtuálne stretnutie 13.11.2020 Stav: - Preštudovaná kniha "Deep Learning with PyTorch" o multi GPU tréningu. - vyskúšaný LUNA dataset, CT torza pre detekciu rakoviny pľúc - 60GB dát. Dáta sa predpripravia a uložia do cache. 10 epoch trvá 1 hod na bežnom počítači. Virtuálne stretnutie 27.10.2020 Stav: - Trénovanie na procesore, na 1 GPU, na 2 GPU na idoc - Príprava podkladov na trénovanie na dvoch strojoch pomocou Pytorch. - Vytvorený prístup na teslu a xavier. Úlohy na ďďalšie stretnutie: - Štdúdium odbornej literatúry a vypracovanie poznámok. - Pokračovať v otvorených úlohách zo zásobníka - Vypracované skripty uložiť na GIT repozitár - vytvorte repozitár dp2021 Stretnutie 2.10.2020 Urobené https://github.com/LukasPokryvka/YELP-on-GPU - demonštračná úloha pre automatické hodnotenie reštaurácií na základe recenzie v anglickom jazyku, dátová sada yelp. - preštudovaná kniha NLP with Pytorch, NLP in Action. - trénovanie na NVIDIA RTX2070 Super. Úlohy do ďalšieho stretnutia: - Prejsť odborné publikácie na tému "benchmarking" a "parallel training of neural networks". - Zapísať si relevantné bibliografické odkazy. - Zapísať poznámky - Použiť index scopus alebo scholar - Trénovanie na jednej karte na jednom stroji - tesla.fei.tuke.sk - Trénovanie na dvoch kartách na jednom stroji - zistite čas trénovania a spotrebu pamäte. - idoc ## Diplomový projekt 1 2020 Paralelné trénovanie neurónových sietí pomocou knižnice Pytorch. Úlohy na semester: - podrobne si naštudovať vybranú metódu trénovania neurónových sietí - identifikujte možný spôsob paralelizácie - natrénujte zvolený model metódou paralelizácie Revízia 11.6: - Prebieha nákup https://www.nvidia.com/en-us/autonomous-machines/embedded-systems/jetson-agx-xavier/ - zatiaľ NCCL nefunguje na Jetson Nano, funguje na Jetson Xavier? - Spustenie paralelného trénovania PyTorch https://pytorch.org/docs/stable/distributed.html#launch-utility - Spustenie paralelného trénovania Fairseq https://fairseq.readthedocs.io/en/latest/getting_started.html#distributed-training Revízia 13.5: Pozrite si odkazy na paralelné trénovanie: - Knižnica pre neuronové siete podobná TensorFlow https://pytorch.org - Trénovanie WordEmbedding v PyTorch https://pytorch.org/tutorials/beginner/nlp/word_embeddings_tutorial.html - Toolkit na medziprocesovú komunikáciu https://developer.nvidia.com/nccl Podporuje aj trénovanie na viacerých výpočtových uzloch naraz. PyTorch podporuje NCCL aj Goo toolit - Toolkit na medziprocesovú komunikáciu https://github.com/facebookincubator/gloo - Paralelné trénovanie pomocou Pytorch https://pytorch.org/docs/stable/distributed.html / Virtuálne stretnutie 14.4: Nové úlohy: - rozbehať knižnicu NCCL na servri idoc - Preskúmať možnosti zakúpenia [NVIDIA Jetson](https://www.banggood.com/NVIDIA-Jetson-Nano-Developer-Embedded-Development-Board-A57-Artificial-Intelligence-AI-Development-Platform-p-1519173.html?gpla=1&gmcCountry=SK¤cy=EUR&createTmp=1&utm_source=googleshopping&utm_medium=cpc_bgs&utm_content=lijing&utm_campaign=ssc-sk-ele-0309&ad_id=424274501985&gclid=Cj0KCQjw2PP1BRCiARIsAEqv-pTspekjYB4EACHoOyFRq41LhNM2dQ532-fTAsjzZPy9-2aH7H9cEh0aAuf0EALw_wcB&cur_warehouse=CN) / pre vedúceho - nájsť vhodnú neurónovú sieť ktorá bude vedieť využívať NCCL, optimálne založenú na PyTorchm napr. [Fairseq](https://github.com/pytorch/fairseq) Revízia 14.4. - Natrénovaný FastText a GenSim word embedding model na slovenských dátach. Revízia 9.4.: Nové úlohy: Natrénujte word embedding model na veľkých dátach (odkaz poskytnutý). Môžete použiť server idoc. Nové úlohy: - Pozrite si [metódy vyhodnotenia embedding modelov](https://duckduckgo.com/?t=ffab&q=word+embedding+evaluation&ia=web). Ako by ste postupovali pri vyhodnotení slovenského modelu? - Pozrite si https://spacy.io/usage/training - Pozrite si [repozitáre a výsledky týkajúce sa Spacy](/topics/spacy). - Vyhodnotte slovenský spacy model Stretnutie 9.3.2020 Úlohy na ďalšie stretnutie: - Skúste natrénovať slovenský word2vec model podľa tutoriálu: http://spark.apache.org/docs/latest/ml-features.html#word2vec (podľa dát z emailu) - Pozrite si niečo o metóde BERT - https://medium.com/huggingface/introducing-fastbert-a-simple-deep-learning-library-for-bert-models-89ff763ad384 - https://github.com/huggingface/transformers ## Tímový projekt 2019 *Úlohy tímového projektu:* - Vypracujte min. 4 stranový rešerš na tému: "Paralelné spracovanie prirodzeného jazyka" (využitie napr. s word2vec, word embeddings, GloVe, fastText). - Citujte min. 10 najvýznamnejších bibliografických zdrojov. *Písomná práca:* [Paralelné spracovanie prirodzeného jazyka](./timovy_projekt) ## Diplomová práca 2021 ### Paralelné trénovanie neurónových sietí *Meno vedúceho:* Ing. Daniel Hládek, PhD. *Návrh na zadanie DP:* 1. Vypracujte prehľad literatúry na tému "Paralelné trénovanie neurónových sietí". 2. Vyberte vhodnú metódu paralelného trénovania. 3. Pripravte dáta a vykonajte sadu experimentov pre overenie funkčnosti a výkonu paralelného trénovania. 4. Navrhnite možné zlepšenia paralelného trénovania neurónových sietí. - Zaujímavá príručka [Word2vec na Spark](http://spark.apache.org/docs/latest/ml-features.html#word2vec) ### Priebeh práce *1. Pokus o natrénovanie modelu pomocou knižnice Gensim* Ako prvý nástroj na zoznámenie sa s trénovaním W2V som zvolil Gensim. Nevýhodou knižnice je, že pri trénovaní nevyužíva GPU v žiadnom prípade. Podľa zdrojov na internete je však Gensim násobne rýchlejšia knižnica pri implementácii na menšie korpusy (https://rare-technologies.com/gensim-word2vec-on-cpu-faster-than-word2veckeras-on-gpu-incubator-student-blog/). Keďže môj korpus má približne 30GB, trénovanie pomocou Gensim by zrejme nebol najlepší nápad. Preto som si z korpusu vytiahol prvých 10,000 riadkov a otestoval implementáciu na tomto súbore. Celý skript je dostupný na [gensim_W2V.py](./dp2021/scripts/gensim_w2v.py). Výsledok nebol vôbec presný, čo sa vzhľadom na veľkosť korpusu dalo očakávať. Pri slove letisko bola však zhoda vysoká, čo potvrdzuje správnosť implementácie. ![Výsledok implementácie Gensim](./gensim.PNG) Keďže som mal problém skript s plným korpusom spustiť na školskom serveri, v ďalšom riešení chcem využiť aj GPU. V úvahu pripadá aj rozdelenie korpusu na viacero častí s tým, že sa zachová kontext. *2. Natrénovanie slovenského modelu pomocou knižnice fasttext* Ako druhú možnosť na natrénovanie slovenského modelu som využil fasttext, knižnicu od Facebook-u. Prostredie a všetky dependencies som si vytvoril pomocou Anacondy. Následne som si naklonoval projekt z gitu (https://github.com/facebookresearch/fastText.git). Fasstext poskytuje jednoduchý nástroj na vyčistenie dát, ktorý všetky slová pretransformuje na lowercase a oddelí ich od čiarok, bodiek, atď... Následne je potrebné správne nastaviť spúšťacie parametre a zvoliť si metódu CBOW alebo skip-gram. V mojom prípade som zvolil 2-gram, dimenzionalitu vektorov 200, a nastavil som počet epochov na 10, pomocou ktorých sa vhybovosť výrazne znížila. Taktiež je možné nastaviť, koľko jadier procesora sa má využívať pre multi-threading. Na dátach o veľkosti približne 13GB trvalo trénovanie takmer 24 hodín. Výstupom su 2 súbory *.bin a *.vec. Prvý súbor obsahuje celý natrénovaný model a môže byť ďalej používaný a načítavaný podľa potreby, druhý súbor obsahuje vektory slov, jeden riadok pre každé slovo.