ClearML 集成

关于 ClearML

ClearML是一个开源MLOps平台，旨在简化您的机器学习工作流程并节省您的时间⏱️。

🔨 在 实验管理器 中跟踪每次 YOLOv5 训练运行

🔧 使用集成的 ClearML 数据版本控制工具 对您的自定义 训练数据 进行版本控制并轻松访问

🔦 使用 ClearML Agent 远程训练和监控 您的 YOLOv5 训练运行

🔬 使用 ClearML 超参数优化 获得最佳 mAP

🔭 使用 ClearML Serving，只需几个命令即可将新训练的 YOLOv5 模型转换为 API

还有更多。您可以自行决定使用多少工具，您可以坚持使用实验管理器，或者将它们全部链接到一个令人印象深刻的管道中！

🦾 环境配置

为了跟踪您的实验和/或数据，ClearML 需要与服务器通信。您可以通过 2 种方式获得服务器：

您可以免费注册 ClearML Hosted Service，也可以设置自己的 ClearML 服务器。即使服务器是开源的，所以即使您处理敏感数据，也应该没问题！

• 使用 pip 安装 clearml python 包：

  pip install clearml
  

• 通过创建凭据（前往右上角的 Settings -> Workspace -> Create new credentials）将 ClearML SDK 连接到服务器，然后执行以下命令并按照说明操作：

  clearml-init
  

就这样！你完成了 😎

🚀 使用 ClearML 训练 YOLOv5

要启用 ClearML 实验跟踪，只需安装 ClearML pip 包。

pip install clearml

这将启用与YOLOv5训练脚本的集成。 从现在开始，每次训练运行都将被ClearML 实验管理器捕获和存储。

如果您想更改 project_name 或 task_name，使用 --project 和 --name 的参数 train.py 脚本，默认情况下，项目将被命名为 YOLOv5 以及任务 Training。请注意：ClearML 使用 / 作为子项目分隔符，因此使用时请小心 / 在您的项目名称中！

python train.py --img 640 --batch 16 --epochs 3 --data coco8.yaml --weights yolov5s.pt --cache

或使用自定义项目和任务名称：

python train.py --project my_project --name my_training --img 640 --batch 16 --epochs 3 --data coco8.yaml --weights yolov5s.pt --cache

这将捕获：

• 源代码 + 未提交的更改
• 已安装的软件包
• （超）参数
• 模型文件 (使用 --save-period n 以每 n 个 epoch 保存一个检查点）
• 控制台输出
• 标量（mAP_0.5、mAP_0.5:0.95、精确率、召回率、损失、学习率等）
• 常规信息，例如机器详细信息、运行时、创建日期等。
• 所有生成的图，例如标签相关图和混淆矩阵
• 每个 epoch 的带边界框的图像
• 每个 epoch 的 Mosaic
• 每个 epoch 的验证图像数量

内容很多，对吧？🤯 现在，我们可以将所有这些信息在 ClearML UI 中可视化，以概览我们的训练进度。向表格视图添加自定义列（例如 mAP_0.5），以便您可以轻松地按性能最佳的模型进行排序。或者选择多个实验并直接比较它们！

我们可以利用所有这些信息做更多的事情，例如 超参数优化 和远程执行，如果您想了解其工作原理，请继续阅读！

🔗 数据集版本管理

通常，将数据与代码分开进行版本控制是一个好主意，并且可以轻松获取最新版本。此存储库支持提供数据集版本 ID，如果数据尚不存在，它将确保获取数据。除此之外，此工作流程还会将使用的数据集 ID 保存为任务参数的一部分，因此您将始终确切地知道哪个数据用于哪个实验！

准备您的数据集

YOLOv5 存储库通过使用包含其信息的 YAML 文件来支持许多不同的数据集。默认情况下，数据集会下载到 ../datasets 相对于仓库根目录的文件夹。因此，如果您下载了 coco128 如果您使用 YAML 文件中的链接或 YOLOv5 提供的脚本来获取数据集，您将获得以下文件夹结构：

..
|_ yolov5
|_ datasets
    |_ coco128
        |_ images
        |_ labels
        |_ LICENSE
        |_ README.txt

但这可以是您希望的任何数据集。只要您保持此文件夹结构，请随意使用您自己的数据集。

接下来，⚠️将相应的 YAML 文件复制到数据集文件夹的根目录⚠️。此 YAML 文件包含 ClearML 正确使用数据集所需的信息。当然，您也可以自己创建，只需遵循示例 YAML 的结构即可。

基本上我们需要以下键： path, train, test, val, nc, names.

..
|_ yolov5
|_ datasets
    |_ coco128
        |_ images
        |_ labels
        |_ coco128.yaml  # <---- HERE!
        |_ LICENSE
        |_ README.txt

上传您的数据集

要将此数据集作为版本化数据集导入 ClearML，请转到数据集根文件夹并运行以下命令：

cd coco128
clearml-data sync --project YOLOv5 --name coco128 --folder .

该命令 clearml-data sync 实际上是一个简写命令。您也可以依次运行以下命令：

# Optionally add --parent <parent_dataset_id> if you want to base
# this version on another dataset version, so no duplicate files are uploaded!
clearml-data create --name coco128 --project YOLOv5
clearml-data add --files .
clearml-data close

使用 ClearML 数据集运行训练

现在您有了一个 ClearML 数据集，您可以非常简单地使用它来训练自定义 YOLOv5 🚀 模型！

python train.py --img 640 --batch 16 --epochs 3 --data clearml://YOUR_DATASET_ID --weights yolov5s.pt --cache

👀 超参数优化

既然我们已经对实验和数据进行了版本控制，那么现在让我们来看看我们可以在此基础上构建什么！

使用代码信息、已安装的软件包和环境详细信息，现在的实验本身是完全可重现的。 事实上，ClearML 允许您克隆实验，甚至更改其参数。 然后，我们可以使用这些新参数自动重新运行它，这基本上就是 HPO 所做的！

要在本地运行超参数优化，我们为您提供了一个预先制作的脚本。只需确保至少运行过一次训练任务，以便它在 ClearML 实验管理器中，我们将从本质上克隆它并更改其超参数。

您需要填写此 ID template task 在脚本中找到 utils/loggers/clearml/hpo.py 然后直接运行它。 您可以更改 task.execute_locally() 到 task.execute() 将其放入 ClearML 队列，并让远程代理处理。

# To use optuna, install it first, otherwise you can change the optimizer to just be RandomSearch
pip install optuna
python utils/loggers/clearml/hpo.py

🤯 远程执行（高级）

在本地运行 HPO 非常方便，但如果我们要在一台远程机器上运行实验呢？也许您可以访问现场一台非常强大的 GPU 机器，或者您有一些预算可以使用云 GPU。这就是 ClearML Agent 发挥作用的地方。请在此处查看代理可以执行的操作：

• YouTube 视频
• 文档

简而言之：实验管理器跟踪的每个实验都包含足够的信息，以便在不同的机器上重现它（已安装的软件包、未提交的更改等）。因此，ClearML 代理就是这样做的：它监听队列中传入的任务，当找到一个任务时，它会重新创建环境并运行它，同时仍然向实验管理器报告标量、绘图等。

您只需运行以下命令，即可将任何机器（云 VM、本地 GPU 机器、您自己的笔记本电脑...）变成 ClearML 代理：

clearml-agent daemon --queue QUEUES_TO_LISTEN_TO [--docker]

克隆、编辑和排队

在我们的代理运行后，我们可以给它分配一些工作。还记得在 HPO 部分中，我们可以克隆任务并编辑超参数吗？我们也可以通过界面来完成！

🪄 通过右键单击克隆实验

🎯 根据您的需求编辑超参数

⏳ 通过右键单击任务，将其加入到任何队列中

远程执行任务

现在您可以像我们上面解释的那样克隆一个任务，或者只需通过添加来标记您当前的脚本 task.execute_remotely() 执行后，它将被放入队列中，等待代理开始处理！

要远程运行 YOLOv5 训练脚本，您只需在 clearml 日志记录器实例化后，将这行代码添加到 training.py 脚本中：

# ...
# Loggers
data_dict = None
if RANK in {-1, 0}:
    loggers = Loggers(save_dir, weights, opt, hyp, LOGGER)  # loggers instance
    if loggers.clearml:
        loggers.clearml.task.execute_remotely(queue="my_queue")  # <------ ADD THIS LINE
        # Data_dict is either None is user did not choose for ClearML dataset or is filled in by ClearML
        data_dict = loggers.clearml.data_dict
# ...

在此更改后运行训练脚本时，python将运行该脚本直到该行，之后它将打包代码并将其发送到队列！

自动缩放工作器

ClearML 还配备了 自动缩放器！每当队列中检测到实验时，此工具都会自动启动您选择的云（AWS、GCP、Azure）中的新远程计算机，并将它们转换为 ClearML 代理。任务处理完毕后，自动缩放器将自动关闭远程计算机，您也不再需要付费！

请查看下面的自动缩放器入门视频。

了解更多

有关将 ClearML 与 Ultralytics 模型集成的更多信息，请查看我们的ClearML 集成指南，并了解如何使用其他实验跟踪工具来增强您的 MLOps 工作流程。

📅 创建于 1 年前 ✏️ 更新于 5 个月前

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