CodeCamp open-mmlab#147 [Doc] Add Chinese version of train & test tut…

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Co-authored-by: 谢昕辰 <[email protected]>

docs/zh_cn/user_guides/4_train_test.md

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+# 教程4：使用现有模型进行训练和测试
+
+MMSegmentation 支持在多种设备上训练和测试模型。如下文，具体方式分别为单GPU、分布式以及计算集群的训练和测试。通过本教程，您将知晓如何用 MMSegmentation 提供的脚本进行训练和测试。
+
+## 在单GPU上训练和测试
+
+### 在单GPU上训练
+
+`tools/train.py` 文件提供了在单GPU上部署训练任务的方法。
+
+基础用法如下:
+
+```shell
+python tools/train.py ${配置文件} [可选参数]
+```
+
+- `--work-dir ${工作路径}`: 重新指定工作路径
+- `--amp`: 使用自动混合精度计算
+- `--resume`: 从工作路径中保存的最新检查点文件（checkpoint）恢复训练
+- `--cfg-options ${需更覆盖的配置}`: 覆盖已载入的配置中的部分设置，并且 以 xxx=yyy 格式的键值对 将被合并到配置文件中。
+ 比如： '--cfg-option model.encoder.in_channels=6'， 更多细节请看[指导](./1_config.md#Modify-config-through-script-arguments)。
+
+下面是对于多GPU测试的可选参数:
+
+- `--launcher`: 执行器的启动方式。允许选择的参数值有 `none`, `pytorch`, `slurm`, `mpi`。特别的，如果设置为none，测试将非分布式模式下进行。
+- `--local_rank`: 分布式中进程的序号。如果没有指定，默认设置为0。
+
+**注意：** 命令行参数 `--resume` 和在配置文件中的参数 `load_from` 的不同之处：
+
+`--resume` 只决定是否继续使用工作路径中最新的检查点，它常常用于恢复被意外打断的训练。
+
+`load_from` 会明确指定被载入的检查点文件，且训练迭代器将从0开始，通常用于微调模型。
+
+如果您希望从指定的检查点上恢复训练您可以使用：
+
+```python
+python tools/train.py ${配置文件} --resume --cfg-options load_from=${检查点}
+```
+
+**在 CPU 上训练**: 如果机器没有 GPU，则在 CPU 上训练的过程是与单GPU训练一致的。如果机器有 GPU 但是不希望使用它们，我们只需要在训练前通过以下方式关闭 GPU 训练功能。
+
+```shell
+export CUDA_VISIBLE_DEVICES=-1
+```
+
+然后运行[上方](#在单GPU上训练)脚本。
+
+### 在单GPU上测试
+
+`tools/test.py` 文件提供了在单 GPU 上启动测试任务的方法。
+
+基础用法如下:
+
+```shell
+python tools/test.py ${配置文件} ${模型权重文件} [可选参数]
+```
+
+这个工具有几个可选参数，包括：
+
+- `--work-dir`: 如果指定了路径，结果会保存在该路径下。如果没有指定则会保存在 `work_dirs/{配置文件名}` 路径下.
+- `--show`: 当 `--show-dir` 没有指定时，可以使用该参数，在程序运行过程中显示预测结果。
+- `--show-dir`: 绘制了分割掩膜图片的存储文件夹。如果指定了该参数，则可视化的分割掩膜将被保存到 `work_dir/timestamp/{指定路径}`.
+- `--wait-time`: 多次可视化结果的时间间隔。当 `--show` 为激活状态时发挥作用。默认为2。
+- `--cfg-options`: 如果被具体指定，以 xxx=yyy 形式的键值对将被合并入配置文件中。
+
+**在CPU上测试**: 如果机器没有GPU，则在CPU上训练的过程是与单GPU训练一致的。如果机器有GPU，但是不希望使用它们，我们只需要在训练前通过以下方式关闭GPUs训练功能。
+
+```shell
+export CUDA_VISIBLE_DEVICES=-1
+```
+
+然后运行[上方](#在单GPU上测试)脚本。
+
+## 多GPU、多机器上训练和测试
+
+### 在多GPU上训练
+
+OpenMMLab2.0 通过 `MMDistributedDataParallel`实现 **分布式** 训练。
+
+`tools/dist_train.sh` 文件提供了在在多GPU上部署训练任务的方法。
+
+基础用法如下:
+
+```shell
+sh tools/dist_train.sh ${配置文件} ${GPU数量} [可选参数]
+```
+
+可选参数与[上方](#在单GPU上训练)相同并且还增加了可以指定gpu数量的参数。
+
+示例:
+
+```shell
+# 模型训练的检查点和日志保存在这个路径下： WORK_DIR=work_dirs/pspnet_r50-d8_4xb4-80k_ade20k-512x512/
+# 如果工作路径没有被设定，它将会被自动生成。
+sh tools/dist_train.sh configs/pspnet/pspnet_r50-d8_4xb4-80k_ade20k-512x512.py 8 --work-dir work_dirs/pspnet_r50-d8_4xb4-80k_ade20k-512x512
+```
+
+**注意**: 在训练过程中，检查点和日志保存在`work_dirs/`下的配置文件的相同文件夹结构下。
+不推荐自定义的工作路径，因为评估脚本依赖于源自配置文件名的路径。如果您希望将权重保存在其他地方，请用符号链接，例如：
+
+```shell
+ln -s ${您的工作路径} ${MMSEG 路径}/work_dirs
+```
+
+### 在多GPU上测试
+
+`tools/dist_test.sh` 文件提供了在多GPU上启动测试任务的方法。
+
+基础用法如下:
+
+```shell
+sh tools/dist_test.sh ${配置文件} ${检查点文件} ${GPU数量} [可选参数]
+```
+
+可选参数与[上方](#在单GPU上测试)相同并且增加了可以指定 gpu 数量的参数。
+
+示例:
+
+```shell
+./tools/dist_test.sh configs/pspnet/pspnet_r50-d8_4xb2-40k_cityscapes-512x1024.py \
+ checkpoints/pspnet_r50-d8_512x1024_40k_cityscapes_20200605_003338-2966598c.pth 4
+```
+
+### 在单台机器上启动多个任务
+
+如果您在单个机器上运行多个任务，比如：在8卡GPU的单个机器上执行2个各需4卡GPU的训练任务，您需要为每个任务具体指定不同端口（默认29500），从而避免通讯冲突。否则，会有报错信息——`RuntimeError: Address already in use`（运行错误：地址被使用）。
+
+如果您使用 `dist_train.sh` 来启动训练任务，您可以通过环境变量 `PORT` 设置端口。
+
+```shell
+CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 PORT=29500 sh tools/dist_train.sh ${配置文件} 4
+CUDA_VISIBLE_DEVICES=4,5,6,7 PORT=29501 sh tools/dist_train.sh ${配置文件} 4
+```
+
+### 在多台机器上训练
+
+MMSegmentation 的分布式训练依赖 `torch.distributed`。
+因此， 可以通过 PyTorch 的 [运行工具 launch utility](https://pytorch.org/docs/stable/distributed.html#launch-utility) 来进行分布式训练。
+
+如果您启动的多台机器简单地通过以太网连接，您可以直接运行下方命令：
+
+在第一个机器上:
+
+```shell
+NNODES=2 NODE_RANK=0 PORT=${主节点端口} MASTER_ADDR=${主节点地址} sh tools/dist_train.sh ${配置文件} ${GPUS}
+```
+
+在第二个机器上:
+
+```shell
+NNODES=2 NODE_RANK=1 PORT=${主节点端口} MASTER_ADDR=${主节点地址} sh tools/dist_train.sh ${配置文件} ${GPUS}
+```
+
+通常，如果您没有使用像无限带宽一类的高速网络，这个会过程比较慢。
+
+## 通过 Slurm 管理任务
+
+[Slurm](https://slurm.schedmd.com/) 是一个很好的计算集群作业调度系统。
+
+### 通过 Slurm 在集群上训练
+
+在一个由Slurm管理的集群上，您可以使用`slurm_train.sh`来启动训练任务。它同时支持单节点和多节点的训练。
+
+基础用法如下：
+
+```shell
+[GPUS=${GPUS}] sh tools/slurm_train.sh ${分区} ${任务名} ${配置文件} [可选参数]
+```
+
+下方是一个通过名为 `dev` 的 Slurm 分区，调用4个 GPU 来训练 PSPNet，并设置工作路径为共享文件系统。
+
+```shell
+GPUS=4 sh tools/slurm_train.sh dev pspnet configs/pspnet/pspnet_r50-d8_512x1024_40k_cityscapes.py --work-dir work_dir/pspnet
+```
+
+您可以检查 [源码](../../../tools/slurm_train.sh) 来查看全部的参数和环境变量。
+
+### 通过 Slurm 在集群上测试
+
+与训练任务相同， MMSegmentation 提供 `slurm_test.sh` 文件来启动测试任务。
+
+基础用法如下：
+
+```shell
+[GPUS=${GPUS}] sh tools/slurm_test.sh ${分区} ${任务名} ${配置文件} ${检查点文件} [可选参数]
+```
+
+您可以通过 [源码](../../../tools/slurm_test.sh) 来查看全部的参数和环境变量。
+
+**注意：** 使用 Slurm 时，需要设置端口，可从以下方式中选取一种。
+
+1. 我们更推荐的通过`--cfg-options`设置端口，因为这不会改变原始配置：
+
+ ```shell
+ GPUS=4 GPUS_PER_NODE=4 sh tools/slurm_train.sh ${分区} ${任务名} config1.py ${工作路径} --cfg-options env_cfg.dist_cfg.port=29500
+ GPUS=4 GPUS_PER_NODE=4 sh tools/slurm_train.sh ${任务名} ${工作路径} config2.py ${工作路径} --cfg-options env_cfg.dist_cfg.port=29501
+ ```
+
+2. 通过修改配置文件设置不同的通讯端口：
+
+ 在 `config1.py`中:
+
+ ```python
+ enf_cfg = dict(dist_cfg=dict(backend='nccl', port=29500))
+ ```
+
+ 在 `config2.py`中：
+
+ ```python
+ enf_cfg = dict(dist_cfg=dict(backend='nccl', port=29501))
+ ```
+
+ 然后您可以通过 config1.py 和 config2.py 同时启动两个任务：
+
+ ```shell
+ CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 GPUS=4 sh tools/slurm_train.sh ${分区} ${任务名} config1.py ${工作路径}
+ CUDA_VISIBLE_DEVICES=4,5,6,7 GPUS=4 sh tools/slurm_train.sh ${分区} ${任务名} config2.py ${工作路径}
+ ```
+
+3. 在命令行中通过环境变量 `MASTER_PORT` 设置端口 ：
+
+```shell
+CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 GPUS=4 MASTER_PORT=29500 sh tools/slurm_train.sh ${分区} ${任务名} config1.py ${工作路径}
+CUDA_VISIBLE_DEVICES=4,5,6,7 GPUS=4 MASTER_PORT=29501 sh tools/slurm_train.sh ${分区} ${任务名} config2.py ${工作路径}
+```