Python 预测 API介绍

Paddle提供了高度优化的C++预测库，为了方便使用，我们也提供了C++预测库对应的Python接口，下面是详细的使用说明。

如果您在使用2.0之前的Paddle，请参考旧版API文档。

Python预测相关数据结构

使用Python预测API与C++预测API相似，主要包括Tensor, DataType, Config和Predictor，分别对应于C++ API中同名的类型。

DataType

class paddle.inference.DataType

DataType定义了Tensor的数据类型，由传入Tensor的numpy数组类型确定，包括以下成员

• INT64: 64位整型

• INT32: 32位整型

• FLOAT32: 32位浮点型

PrecisionType

class paddle.3.inference.PrecisionType

PrecisionType定义了Predictor运行的精度模式，包括一下成员

• Float32: fp32模式运行

• Half: fp16模式运行

• Int8: int8模式运行

Tensor

class paddle.inference.Tensor

Tensor是Predictor的一种输入/输出数据结构，通过predictor获取输入/输出handle得到，主要提供以下方法

• copy_from_cpu: 从cpu获取模型运行所需输入数据

• copy_to_cpu: 获取模型运行输出结果

• lod: 获取lod信息

• set_lod: 设置lod信息

• shape: 获取shape信息

• reshape: 设置shape信息

• type: 获取DataType信息

# 创建predictor
predictor = create_predictor(config)
# 获取输入的名称
input_names = predictor.get_input_names()
input_tensor = predictor.get_input_handle(input_names[0])
# 设置输入
fake_input = numpy.random.randn(1, 3, 318, 318).astype("float32")
input_tensor.copy_from_cpu(fake_input)
# 运行predictor
predictor.run()
# 获取输出
output_names = predictor.get_output_names()
output_tensor = predictor.get_output_handle(output_names[0])
output_data = output_tensor.copy_to_cpu() # numpy.ndarray类型

Config

class paddle.inference.Config

Config是创建预测引擎的配置，提供了模型路径设置、预测引擎运行设备选择以及多种优化预测流程的选项，主要包括以下方法

• set_model: 设置模型的路径

• model_dir: 返回模型文件夹路径

• prog_file: 返回模型文件路径

• params_file: 返回参数文件路径

• enable_use_gpu: 设置GPU显存(单位M)和Device ID

• disable_gpu: 禁用GPU

• gpu_device_id: 返回使用的GPU ID

• switch_ir_optim: IR优化(默认开启)

• enable_tensorrt_engine: 开启TensorRT

• enable_mkldnn: 开启MKLDNN

• disable_glog_info: 禁用预测中的glog日志

• delete_pass: 预测的时候删除指定的pass

代码示例

设置模型和参数路径有两种形式：

• 当模型文件夹下存在一个模型文件和多个参数文件时，传入模型文件夹路径，模型文件名默认为__model__

config = Config("./model")

• 当模型文件夹下只有一个模型文件和一个参数文件时，传入模型文件和参数文件路径

config = Config("./model/model", "./model/params")

使用set_model方法设置模型和参数路径方式同上

其他预测引擎配置选项示例如下

config.enable_use_gpu(100, 0) # 初始化100M显存，使用gpu id为0
config.gpu_device_id()        # 返回正在使用的gpu id
config.disable_gpu()          # 禁用gpu
config.switch_ir_optim(True)  # 开启IR优化
config.enable_tensorrt_engine(precision_mode=PrecisionType.Float32,
                              use_calib_mode=True) # 开启TensorRT预测，精度为fp32，开启int8离线量化
config.enable_mkldnn()          # 开启MKLDNN

Predictor

class paddle.inference.Predictor

Predictor是运行预测的引擎，由paddle.inference.create_predictor(config)创建，主要提供以下方法

• run(): 运行预测引擎，返回预测结果

• get_input_names(): 获取输入的名称

• get_input_handle(input_name: str): 根据输入的名称获取对应的Tensor

• get_output_names(): 获取输出的名称

• get_output_handle(output_name: str): 根据输出的名称获取对应的Tensor

代码示例

# 设置完AnalysisConfig后创建预测引擎PaddlePredictor
predictor = create_predictor(config)
# 获取输入的名称
input_names = predictor.get_input_names()
input_handle = predictor.get_input_handle(input_names[0])
# 设置输入
fake_input = numpy.random.randn(1, 3, 318, 318).astype("float32")
input_handle.reshape([1, 3, 318, 318])
input_handle.copy_from_cpu(fake_input)
# 运行predictor
predictor.run()
# 获取输出
output_names = predictor.get_output_names()
output_handle = predictor.get_output_handle(output_names[0])

完整使用示例

下面是使用Paddle Inference Python API进行预测的一个完整示例，使用resnet50模型

下载resnet50模型并解压，运行如下命令将会调用预测引擎

python resnet50_infer.py --model_file ./model/model --params_file ./model/params --batch_size 2

resnet50_infer.py 的内容是

import argparse
import numpy as np
from paddle.inference import Config
from paddle.inference import create_predictor
def main():
    args = parse_args()
    # 设置AnalysisConfig
    config = set_config(args)
    # 创建PaddlePredictor
    predictor = create_predictor(config)
    # 获取输入的名称
    input_names = predictor.get_input_names()
    input_handle = predictor.get_input_handle(input_names[0])
    # 设置输入
    fake_input = np.random.randn(1, 3, 318, 318).astype("float32")
    input_handle.reshape([1, 3, 318, 318])
    input_handle.copy_from_cpu(fake_input)
    # 运行predictor
    predictor.run()
    # 获取输出
    output_names = predictor.get_output_names()
    output_handle = predictor.get_output_handle(output_names[0])
    output_data = output_handle.copy_to_cpu() # numpy.ndarray类型
def parse_args():
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument("--model_file", type=str, help="model filename")
    parser.add_argument("--params_file", type=str, help="parameter filename")
    parser.add_argument("--batch_size", type=int, default=1, help="batch size")
    return parser.parse_args()
def set_config(args):
    config = Config(args.model_file, args.params_file)
    config.disable_gpu()
    config.switch_use_feed_fetch_ops(False)
    config.switch_specify_input_names(True)
    return config
if __name__ == "__main__":
    main()

支持方法列表

• Tensor

  • copy_from_cpu(input: numpy.ndarray) -> None

  • copy_to_cpu() -> numpy.ndarray

  • reshape(input: numpy.ndarray|List[int]) -> None

  • shape() -> List[int]

  • set_lod(input: numpy.ndarray|List[List[int]]) -> None

  • lod() -> List[List[int]]

  • type() -> PaddleDType

• Config

  • set_model(model_dir: str) -> None

  • set_model(prog_file: str, params_file: str) -> None

  • set_model_buffer(model: str, model_size: int, param: str, param_size: int) -> None

  • model_dir() -> str

  • prog_file() -> str

  • params_file() -> str

  • model_from_memory() -> bool

  • set_cpu_math_library_num_threads(num: int) -> None

  • enable_use_gpu(memory_pool_init_size_mb: int, device_id: int) -> None

  • use_gpu() -> bool

  • gpu_device_id() -> int

  • switch_ir_optim(x: bool = True) -> None

  • switch_ir_debug(x: int=True) -> None

  • ir_optim() -> bool

  • enable_tensorrt_engine(workspace_size: int = 1 << 20, max_batch_size: int, min_subgraph_size: int, precision_mode: AnalysisConfig.precision, use_static: bool, use_calib_mode: bool) -> None

  • set_trt_dynamic_shape_info(min_input_shape: Dict[str, List[int]]={}, max_input_shape: Dict[str, List[int]]={}, optim_input_shape: Dict[str, List[int]]={}, disable_trt_plugin_fp16: bool=False) -> None

  • tensorrt_engine_enabled() -> bool

  • enable_mkldnn() -> None

  • enable_mkldnn_bfloat16() -> None

  • mkldnn_enabled() -> bool

  • set_mkldnn_cache_capacity(capacity: int=0) -> None

  • set_mkldnn_op(ops: Set[str]) -> None

  • set_optim_cache_dir(dir: str) -> None

  • disable_glog_info() -> None

  • pass_builder() -> paddle::PassStrategy

  • delete_pass(pass_name: str) -> None

  • cpu_math_library_num_threads() -> int

  • disable_gpu() -> None

  • enable_lite_engine(precision: PrecisionType, zero_copy: bool, passes_filter: List[str]=[], ops_filter: List[str]=[]) -> None

  • lite_engine_enabled() -> bool

  • enable_memory_optim() -> None

  • enable_profile() -> None

  • enable_quantizer() -> None

  • quantizer_config() -> paddle::MkldnnQuantizerConfig

  • fraction_of_gpu_memory_for_pool() -> float

  • memory_pool_init_size_mb() -> int

  • glog_info_disabled() -> bool

  • gpu_device_id() -> int

  • specify_input_name() -> bool

  • switch_specify_input_names(x: bool=True) -> None

  • specify_input_name(q) -> bool

  • switch_use_feed_fetch_ops(x: int=True) -> None

  • use_feed_fetch_ops_enabled() -> bool

  • to_native_config() -> paddle.fluid.core_avx.NativeConfig

• create_predictor(config: Config) -> Predictor

• Predictor

  • run() -> None

  • get_input_names() -> List[str]

  • get_input_handle(input_name: str) -> Tensor

  • get_output_names() -> List[str]

  • get_output_handle(output_name: str) -> Tensor

  • clear_intermediate_tensor() -> None

  • try_shrink_memory() -> None

  • clone() -> Predictor

• PredictorPool

  • retrive(idx: int) -> Predictor

可参考对应的C++预测接口，其中定义了每个接口的参数和返回值