trainingProgressMonitor
説明
カスタム学習ループを使用する場合は、TrainingProgressMonitor オブジェクトを使用して学習の進行状況を追跡します。
TrainingProgressMonitor オブジェクトを使用すると、次のことができます。
アニメーション化されたカスタム メトリクス プロットを作成し、学習時にカスタム メトリクスを記録する。
学習時に学習情報を表示および記録する。
早期に学習を停止する。
進行状況バーで学習の進行状況を追跡する。
経過時間を追跡する。
次のイメージは、学習時の [学習の進行状況] ウィンドウの例を示しています。[学習の進行状況] ウィンドウの構成の詳細と、次の Figure を生成する方法を示す例については、カスタム学習ループの進行状況の監視を参照してください。
作成
プロパティ
オブジェクト関数
groupSubPlot | 学習プロットへのメトリクスのグループ化 |
recordMetrics | カスタム学習ループのメトリクス値の記録 |
updateInfo | カスタム学習ループの情報値の更新 |
yscale | 学習プロットの y 軸のスケール (線形または対数) の設定 |
例
TrainingProgressMonitor オブジェクトを使用して、学習の進行状況を追跡し、カスタム学習ループの学習プロットを生成します。
TrainingProgressMonitor オブジェクトを作成します。モニターによって、開始時間と経過時間が自動的に追跡されます。オブジェクトを作成するとタイマーが開始されます。
ヒント
経過時間が学習時間を正確に反映するようにするには、必ずカスタム学習ループの先頭に近いところで TrainingProgressMonitor オブジェクトを作成してください。
monitor = trainingProgressMonitor;
学習を開始する前に、情報値とメトリクス値の名前を指定します。
monitor.Info = ["LearningRate","Epoch","Iteration"]; monitor.Metrics = ["TrainingLoss","ValidationLoss","TrainingAccuracy","ValidationAccuracy"];
学習プロットの横軸のラベルを指定します。同じサブプロット内で、学習損失と検証損失をグループ化します。学習と検証の精度を同じプロットにグループ化します。
monitor.XLabel = "Iteration"; groupSubPlot(monitor,"Loss",["TrainingLoss","ValidationLoss"]); groupSubPlot(monitor,"Accuracy",["TrainingAccuracy","ValidationAccuracy"]);
損失に対して対数スケールを指定します。座標軸ツール バーで対数スケール ボタンをクリックして Y 軸のスケールを切り替えることもできます。
yscale(monitor,"Loss","log")
学習時には、次のことが行われます。
カスタム学習ループの各ステップの開始時に
Stopプロパティが評価されます。[学習の進行状況] ウィンドウで [停止] ボタンをクリックすると、Stopプロパティが1に変わります。Stopプロパティが1のとき、学習ループが終了すると学習が停止します。情報値が更新されます。更新された値は [学習の進行状況] ウィンドウに表示されます。
メトリクス値が記録されます。記録された値は学習プロットに表示されます。
反復が完了した割合に基づいて、学習の進行率が更新されます。
メモ
次のサンプル コードはテンプレートです。メトリクス値と情報値を計算するには、この学習ループを編集しなければなりません。MATLAB で実行できる完全な例については、学習中のカスタム学習ループの進行状況の監視を参照してください。
epoch = 0; iteration = 0; monitor.Status = "Running"; while epoch < maxEpochs && ~monitor.Stop epoch = epoch + 1; while hasData(mbq) && ~monitor.Stop iteration = iteration + 1; % Add code to calculate metric and information values. % lossTrain = ... updateInfo(monitor, ... LearningRate=learnRate, ... Epoch=string(epoch) + " of " + string(maxEpochs), ... Iteration=string(iteration) + " of " + string(numIterations)); recordMetrics(monitor,iteration, ... TrainingLoss=lossTrain, ... TrainingAccuracy=accuracyTrain, ... ValidationLoss=lossValidation, ... ValidationAccuracy=accuracyValidation); monitor.Progress = 100*iteration/numIterations; end end
[学習の進行状況] ウィンドウには、メトリクスのアニメーション プロット、情報値、学習の進行状況バー、経過時間が表示されます。
学習プロットは、
recordMetricsを呼び出すたびに更新されます。[情報] の下の値は、
updateInfoを呼び出すたびに更新されます。経過時間は、
recordMetricsまたはupdateInfoを呼び出すたび、およびProgressプロパティを更新するたびに更新されます。
TrainingProgressMonitor オブジェクトは、experiments.Monitor オブジェクトと同じプロパティとオブジェクト関数をもちます。そのため、実験マネージャーのセットアップ スクリプトで使用できるように、プロット コードを簡単に適応させることができます。
学習を監視する方法は、学習を行う場所によって異なります。
カスタム学習ループ スクリプトを使用する場合は、
TrainingProgressMonitorオブジェクトを自分で作成して管理しなければなりません。カスタムの学習実験を使用する場合、実験マネージャーは、実験の各試行について
experiments.Monitorオブジェクトを作成します。既定では、実験マネージャーはexperiments.Monitorオブジェクトを変数monitorとして保存します。
実験マネージャーでは、カスタム学習ループ コード内で TrainingProgressMonitor オブジェクトの代わりに experiments.Monitor オブジェクトを使用できます。
たとえば、学習スクリプトで TrainingProgressMonitor オブジェクトを作成し、学習と検証の損失を追跡してプロットするとします。
monitor = trainingProgressMonitor( ... Metrics=["TrainingLoss","ValidationLoss"], ... XLabel="Iteration"); groupSubPlot(monitor,"Loss",["TrainingLoss","ValidationLoss"]); yscale(monitor,"Loss","log") iteration = 1; recordMetrics(monitor,iteration,TrainingLoss=loss,ValidationLoss=lossVal);
experiments.Monitor オブジェクトと共に実験マネージャーで使用できるようにこのコードを適応させるには、次のようにします。
Name=Value構文を使用してプロパティを設定しているコードを、ドット表記を使用するように変換します。trainingProgressMonitorの呼び出しを削除します。これは、実験マネージャーがモニターを作成するためです。
適応させたコードを実験マネージャーのセットアップ関数内で使用します。
% Inside custom training experiment setup function monitor.Metrics=["TrainingLoss","ValidationLoss"]; monitor.XLabel = "Iteration"; groupSubPlot(monitor,"Loss",["TrainingLoss","ValidationLoss"]); yscale(monitor,"Loss","log") iteration = 1; recordMetrics(monitor,iteration,TrainingLoss=loss,ValidationLoss=lossVal);
メモ
実験マネージャーは、学習関数の 2 番目の入力引数として監視オブジェクトにアクセスします。2 番目の入力引数が監視オブジェクトの変数名と一致していることを確認する必要があります。詳細については、カスタム学習ループを使用したネットワークの学習、および可視化の表示を参照してください。
ヒント
情報値は [学習の進行状況] ウィンドウに表示され、学習プロットにはメトリクス値の記録が表示されます。学習ウィンドウには表示する必要があるものの学習プロットには表示したくないと考えているテキストや数値については、情報値を使用してください。
[学習の進行状況] ウィンドウで [停止] ボタンをクリックすると、
Stopプロパティが1(true) に設定されます。これにより、Stopプロパティが1のときに学習ループが終了すると、学習が停止します。たとえば、早期停止を有効にするには、カスタム学習ループに次のコードを含めます。while numEpochs < maxEpochs && ~monitor.Stop % Custom training loop code. end
経過時間は、
recordMetricsまたはupdateInfoを呼び出すたび、およびProgressプロパティを更新するたびに更新されます。
バージョン履歴
R2022b で導入
