掘金 人工智能 10月25日 02:59
模型精度验证的三种方案
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在模型优化和部署量化过程中,验证模型精度至关重要。本文介绍了地平线工具链围绕量化模型的三种精度验证方案。方案一为仿真推理,无需硬件,适合快速迭代;方案二为本地数据远程推理,利用板端硬件,速度快且结果可靠,特别适合动态数据和对速度有较高要求的场景;方案三为板端本地验证,速度最快,精度与部署一致,适合静态大规模离线验证。文章重点阐述了方案二的hbm_infer使用流程,并提供了代码模板,旨在帮助开发者构建高效协同的验证框架。

🎯 **仿真推理(方案一)**:此方案使用与硬件等效的.bc模型在服务端进行模拟推理,优点是无需开发板、部署轻量,适合多模型结构快速迭代验证。但缺点是本地仿真推理因缺少专用硬件,速度相对较慢,适用于早期算法开发和模型结构的初步验证。

🌐 **本地数据,远程推理(方案二)**:该方案通过hbm_infer模块,将服务端数据通过RPC发送至板端进行真实硬件推理,结果再返回服务端分析。优点是数据留在服务端可动态调度,且基于真实硬件评估结果可靠。缺点是受网络带宽影响,需依赖板端资源。此方案特别适用于Badcase动态生成、服务端数据不便迁移、对验证速度有较大需求以及需要真实精度验证的场景。

💻 **板端本地验证(方案三)**:此方案将全部数据传输到板端,在板端离线完成所有推理与验证工作。优点是推理速度最快,无网络瓶颈,精度结果与部署完全一致。缺点是需要预先准备所有测试数据,动态输入或在线调试能力较弱,且重度依赖板端资源。适用于静态Badcase精度评估、大规模离线验证及交付测试。

在模型结构优化与部署量化过程中,开发者往往会遇到一个关键任务:基于历史 Badcase 数据验证模型精度变化,确保模型修改不会引入明显性能退化。 这类验证常见于感知、预测、行为识别等任务,尤其在客户交付或精度回归过程中十分关键。

但实际场景中,Badcase 的来源和管理非常复杂:

为此,地平线工具链围绕量化后的模型,提供了三种可选的精度验证方案,分别适配不同类型的项目需求。

一、三种 Badcase 精度验证方案

1.1 方案一:仿真推理(Simulate Inference)

使用量化过程生成的与 hbm 等效的 .bc 模型,在服务端模拟 BPU 行为进行推理,无需依赖硬件设备。

适用场景:早期算法开发、模型结构调整的初步验证。

1.2 方案二:本地数据,远程推理(hbm_infer 协同执行)

基于 hbm_infer 模块,服务端将输入数据通过 RPC 接口发送至板端,调用 HBM 模型进行真实硬件推理,结果再返回服务端进行分析。

适用场景:Badcase 动态生成、服务端数据不便迁移、对验证速度存在较大需求 、真实精度验证。

1.3 方案三:板端本地验证(纯离线推理)

通过 NFS 或本地挂载方式将全部数据传输到板端,在板端离线完成所有推理与验证工作。

适用场景:静态 Badcase 精度评估、大规模离线验证、交付测试。

二、三方案对比一览

三、为什么重点介绍方案二?

尽管三种方案各有应用空间, 在目前发布的 OE 包与官方示例中,对方案一/三已有说明与案例,而方案二虽然支持面广、功能强大,却缺少系统化教程,另外方案二 hbm_infer 是目前唯一能同时满足以下需求的解决方案

    数据无需迁移:Badcase 可在服务器本地组织;推理结果真实可信:完全基于硬件板端执行;部署过程存在一定复杂度:但可高度自动化,适合通用集成;

本文将聚焦方案二的 hbm_infer 使用流程,提供完整、可运行的代码模板,帮助你快速构建服务端 + 板端协同验证框架。

四、 hbm_infer 使用指南(方案二)

4.1 安装依赖

# 安装核心组件1. hbm_infer的使用依赖算法工具发布的docker环境,因此在使用hbm_infer前需要先构建后DOCKER环境,然后在容器中安装hbm_infer组件2. 在NDA支持下获取hbm_infer python安装包,进入docker环境后使用pip install 安装后使用

4.2 常规模式示例:开发调试推荐

import torchimport timefrom hbm_infer.hbm_rpc_session import HbmRpcSessiondef test_hbm_infer():    hbm_model = HbmRpcSession(        host="192.168.1.100",  # 板端 IP        local_hbm_path="./model.hbm"    )    hbm_model.show_input_output_info()    data = {        "input_0_y": torch.randint(0, 256, (1, 512, 960, 1), dtype=torch.uint8),        "input_0_uv": torch.randint(0, 256, (1, 256, 480, 2), dtype=torch.uint8),    }    begin = time.time()    for _ in range(10):        outputs = hbm_model(data)        print({k: v.shape for k, v in outputs.items()})    print(f"Avg time: {round((time.time()-begin)*1000 / 10, 2)} ms")    hbm_model.close_server()if __name__ == "__main__":    test_hbm_infer()

4.3 Flexible 模式示例:多线程/多模型推荐

from hbm_infer.hbm_rpc_session_flexible import (    HbmRpcSession, init_server, deinit_server, init_hbm, deinit_hbm)import torch, timedef test_flexible():    server = init_server(host="192.168.1.100")    handle = init_hbm(hbm_rpc_server=server, local_hbm_path="./model.hbm")    hbm_model = HbmRpcSession(hbm_rpc_server=server, hbm_handle=handle)    data = {        "input_0_y": torch.randint(0, 256, (1, 512, 960, 1), dtype=torch.uint8),        "input_0_uv": torch.randint(0, 256, (1, 256, 480, 2), dtype=torch.uint8),    }    begin = time.time()    for _ in range(10):        outputs = hbm_model(data)        print({k: v.shape for k, v in outputs.items()})    print(f"Avg time: {round((time.time()-begin)*1000 / 10, 2)} ms")    hbm_model.close_server()    deinit_hbm(handle)    deinit_server(server)if __name__ == "__main__":    test_flexible()

五、小贴士:提高推理效率的建议

六、总结建议

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