特斯拉前AI总监Karpathy疯狂点赞：单张A100，10秒训练CIFAR-10，破世界纪录！

刷新世界纪录！

用600行代码，在单张A100上，不到10秒，就完成了CIFAR-10数据集的训练，并且精度高达94%。

特斯拉前AI总监Andrej Karpathy连发3条推特，疯狂点赞。

Karpathy之所以如此激动，是因为12年前，他试过手动对CIFAR-10进行分类，得到的也是94%！而当时的SOTA只有80%。

项目介绍

项目地址：https://github.com/tysam-code/hlb-CIFAR10

git clone https://github.com/tysam-code/hlb-CIFAR10 && cd hlb-CIFAR10 && python -m pip install -r requirements.txt && python main.py

这段代码可以在Colab上直接使用，事实上——其中大部分是在Colab中开发的。

这位叫Tysam的小哥，给自己定下的目标是——

• 简单
• 初学者友好
• 只需torch和python的常用代码
• 几乎不用外部依赖（目前只有torch和torchvision）
• 破世界纪录的单GPU训练时间（此前在A100上的世界纪录是18.1秒，而Tysam打破了世界纪录——小于10秒）
• 在2年内让训练时间小于2秒

为了达成快速训练的神经网络实现，Tysam参考了David Page在CIFAR-10图像分类数据集上有效训练残差网络的代码，但几乎是从头编写的。

这种做法的好处是，Tysam code现在保持着CIFAR-10上单GPU训练速度的世界纪录——在A100上不到10秒！

在David Page代码的基础上，Tysam做了如下改动：

• 压缩和激励层（squeeze and excite layers）
• 非常多的超参数调整
• 复杂架构修剪（miscellaneous architecture trimmings）
• 更改内存格式，更好地使用张量核心等
• 其他

与原始代码相比，Tysam的代码全部都在一个文件中，而且非常扁平flat。

此外，所有的管线也都已经公开，有兴趣的朋友可以在里面快速探索自己的想法。

至于为什么会选择ConvNet，而不是现在最流行的Transformer呢？

在Tysam看来，虽然Transformer是新事物，但信息从训练集中压缩到神经网络中的方式，实际上始终都遵循着同样的一套基本数学原理。

Tysam希望，在一两年内让这个代码库在2秒内完成训练，在四到五年内在1秒内完成训练。

Karpathy疯狂点赞

对于Tysam的代码，Karpathy赞叹不已，他丝毫不吝啬自己的溢美之辞——

「我喜欢这种极简的设计美学，它让阅读代码不再是精疲力竭的寻宝过程。你不需要把代码散布在复杂的嵌套目录结构之中，然后用各种指令把事情搞得过于复杂。」

随后，Karpathy还表示，这让他想起了自己在12年前做的测试：

12年前，「肉眼」分类实现了94%的准确率，用时未知。

12年后，600行代码实现了94%的准确率，用时不到10秒。

当时的过程大概是：

在一个平平无奇的周末，Karpathy突然想看看人类在这个数据集上能达到什么样的精度。

于是就快速地手搓了一段MATLAB代码用于测试。

界面长这个样子：

在测试过程中，程序首先会一张一张图片地展示，然后Karpathy会按下0-9（10个键），对应这张图他所认为的类别（10个分类）。

在经过了不知道多长时间之后，Karpathy终于完成了400张图片的分类，准确率为94%左右。

那么，为什么不是100%呢？

Karpathy：「因为有些图像真的太扯了！」

比如下面这几个：

也难怪Karpathy当年预测AI所能达到的极限是85-90%（笑）。

当然，后来的结果大家也都知道了，CIFAR-10分类的准确率早就被刷到了99.5%。

著名的CIFAR-10

众所周知，CIFAR-10是由Geoffrey Hinton和他的学生Alex Krizhevsky和Ilya Sutskever整理的一个用于识别普适物体的小型数据集，也是如今机器学习研究中最广泛使用的数据集之一。

CIFAR-10数据集由10类32×32的彩色图片组成，总共包含60000张图片，其中50000张图片作为训练集，10000张图片作为测试集。

这10个类别为：飞机（ airplane ）、汽车（ automobile ）、鸟类（ bird ）、猫（ cat ）、鹿（ deer ）、狗（ dog ）、蛙类（ frog ）、马（ horse ）、船（ ship ）和卡车（ truck ）。

​参考资料：https://github.com/tysam-code/hlb-CIFAR10