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关于pytorch:使用Flask快速部署PyTorch模型

jiezi

对于数据迷信我的项目来说，咱们始终都很关注模型的训练和体现，然而在理论工作中如何启动和运行咱们的模型是模型上线的最初一步也是最重要的工作。

明天我将通过一个简略的案例：部署一个 PyTorch 图像分类模型，介绍这个最重要的步骤。

咱们这里应用 PyTorch 和 Flask。能够应用 pip install torch 和 pip install flask 装置这些包。

web 利用

为 Flask 创立一个文件 app.py 和一个路由：

 fromflaskimportFlask
 importtorch
 
 
 app=Flask(__name__)
 
 @app.route('/')
 defhome():
     return'Welcome to the PyTorch Flask app!'

当初咱们能够运行 python app.py，如果没有问题，你能够拜访 http://localhost:5000/，应该会看到一条简略的音讯——“Welcome to the PyTorch Flask app!”

这就阐明咱们 flask 的 web 服务曾经能够工作了，当初让咱们增加一些代码，将数据传递给咱们的模型!

增加更多的导入 

 fromflaskimportFlask, request, render_template
 fromPILimportImage
 importtorch
 importtorchvision.transformsastransforms

而后再将主页的内容换成一个 HTML 页面 

 @app.route('/')
 defhome():
     returnrender_template('home.html')

创立一个 templates 文件夹，而后创立 home.html。

 <html>
   <head>
     <title>PyTorch Image Classification</title>
   </head>
   <body>
     <h1>PyTorch Image Classification</h1>
     <formmethod="POST"enctype="multipart/form-data"action="/predict">
       <inputtype="file"name="image">
       <inputtype="submit"value="Predict">
     </form>
   </body>
 </html>

HTML 非常简单——有一个上传按钮，能够上传咱们想要运行模型的任何数据 (在咱们的例子中是图像)。

以上都是根本的 web 利用的内容，上面就是要将这个 web 利用和咱们的 pytorch 模型的推理联合。

加载模型

在 home route 下面，加载咱们的模型。

 model=torch.jit.load('path/to/model.pth')

咱们都晓得，模型的输出是张量，所以对于图片来说，咱们须要将其转换为张量、还要进行例如调整大小或其余模式的预处理（这与训练时的解决一样）。

咱们解决的是图像，所以预处理很简略 

 defprocess_image(image):
     # Preprocess image for model
     transformation=transforms.Compose([transforms.Resize(256),
         transforms.CenterCrop(224),
         transforms.ToTensor(),
         transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225])
     ])
     image_tensor=transformation(image).unsqueeze(0)
     
     returnimage_tensor

咱们还须要一个数组来示意类，本文只有 2 类 

 class_names= ['apple', 'banana']

预测

下一步就是创立一个路由，接管上传的图像，解决并应用模型进行预测，并返回每个类的概率。

 @app.route('/predict', methods=['POST'])
 defpredict():
     # Get uploaded image file
     image=request.files['image']
 
     # Process image and make prediction
     image_tensor=process_image(Image.open(image))
     output=model(image_tensor)
 
     # Get class probabilities
     probabilities=torch.nn.functional.softmax(output, dim=1)
     probabilities=probabilities.detach().numpy()[0]
 
     # Get the index of the highest probability
     class_index=probabilities.argmax()
 
     # Get the predicted class and probability
     predicted_class=class_names[class_index]
     probability=probabilities[class_index]
 
     # Sort class probabilities in descending order
     class_probs=list(zip(class_names, probabilities))
     class_probs.sort(key=lambdax: x[1], reverse=True)
 
     # Render HTML page with prediction results
     returnrender_template('predict.html', class_probs=class_probs,
                            predicted_class=predicted_class, probability=probability)

咱们的 /predict 路由首先应用 softmax 函数取得类概率，而后取得最高概率的索引。它应用这个索引在类名列表中查找预测的类，并取得该类的概率。而后按降序对类别概率进行排序，并返回预测后果。

最初，咱们的 app.py 文件应该是这样的:

 fromflaskimportFlask, request, render_template
 fromPILimportImage
 importtorch
 importtorchvision.transformsastransforms
 
 
 model=torch.jit.load('path/to/model.pth')
 
 @app.route('/')
 defhome():
     returnrender_template('home.html')
 
 defprocess_image(image):
     # Preprocess image for model
     transformation=transforms.Compose([transforms.Resize(256),
         transforms.CenterCrop(224),
         transforms.ToTensor(),
         transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225])
     ])
     image_tensor=transformation(image).unsqueeze(0)
     
     returnimage_tensor
 
 
 class_names= ['apple', 'banana'] #REPLACE THIS WITH YOUR CLASSES
 
 @app.route('/predict', methods=['POST'])
 defpredict():
     # Get uploaded image file
     image=request.files['image']
 
     # Process image and make prediction
     image_tensor=process_image(Image.open(image))
     output=model(image_tensor)
 
     # Get class probabilities
     probabilities=torch.nn.functional.softmax(output, dim=1)
     probabilities=probabilities.detach().numpy()[0]
 
     # Get the index of the highest probability
     class_index=probabilities.argmax()
 
     # Get the predicted class and probability
     predicted_class=class_names[class_index]
     probability=probabilities[class_index]
 
     # Sort class probabilities in descending order
     class_probs=list(zip(class_names, probabilities))
     class_probs.sort(key=lambdax: x[1], reverse=True)
 
     # Render HTML page with prediction results
     returnrender_template('predict.html', class_probs=class_probs,
                            predicted_class=predicted_class, probability=probability)

最初一个局部是实现 predict.html 模板，在 templates 目录创立一个名为 predict.html 的文件：

 <html>
   <head>
     <title>PredictionResults</title>
   </head>
   <body>
     <h1>PredictionResults</h1>
     <p>PredictedClass: {{predicted_class}}</p>
     <p>Probability: {{probability}}</p>
     <h2>OtherClasses</h2>
     <ul>
       {%forclass_name, probinclass_probs%}
         <li>{{class_name}}: {{prob}}</li>
       {%endfor%}
     </ul>
   </body>
 </html>

这个 HTML 页面显示了预测的类别和概率，以及按概率降序排列的其余类别列表。

测试

应用 python app.py 运行服务，而后首页会显示咱们创立的上传图片的按钮，能够通过按钮上传图片进行测试，这里咱们还能够通过编程形式发送 POST 申请来测试您的模型。

上面就是发送 POST 申请的 Python 代码 

 #pip install requests
 importrequests
 
 url='http://localhost:5000/predict'
 
 # Set image file path
 image_path='path/to/image.jpg'
 
 # Read image file and set as payload
 image=open(image_path, 'rb')
 payload= {'image': image}
 
 # Send POST request with image and get response
 response=requests.post(url, headers=headers, data=payload)
 
 print(response.text)

这段代码将向 Flask 应用程序发送一个 POST 申请，上传指定的图像文件。咱们创立的 Flask 利用程会解决图像，做出预测并返回响应，最初响应将打印到控制台。

就是这样只有 5 分钟，咱们就能够胜利地部署一个 ML 模型。

https://avoid.overfit.cn/post/4984d0f355b7448c8efd70aee9677739

作者：Daniel Korsz

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