إصلاح خطأ تحميل نموذج PyTorch: _pickle.UnpicklingError: مفتاح تحميل غير صالح، 'x1f'

إصلاح خطأ تحميل نموذج PyTorch: _pickle.UnpicklingError: مفتاح تحميل غير صالح، 'x1f'
إصلاح خطأ تحميل نموذج PyTorch: _pickle.UnpicklingError: مفتاح تحميل غير صالح، 'x1f'

لماذا تفشل نقاط تفتيش نموذج PyTorch: الغوص العميق في خطأ التحميل

تخيل أنك تقضي شهرًا كاملاً في التدريب على أكثر من 40 نموذجًا للتعلم الآلي، فقط لتواجه خطأً غامضًا عند محاولة تحميل أوزانها: _pickle.UnpicklingError: مفتاح تحميل غير صالح، 'x1f'. 😩 إذا كنت تعمل مع PyTorch وواجهت هذه المشكلة، فأنت تعرف مدى الإحباط الذي يمكن أن يكون عليه الأمر.

يحدث الخطأ عادةً عندما يكون هناك شيء متوقف عن العمل في ملف نقطة التحقق، إما بسبب تلف أو تنسيق غير متوافق أو طريقة حفظه. باعتبارك مطورًا أو عالم بيانات، فإن التعامل مع مثل هذه الأخطاء التقنية قد يبدو وكأنه يصطدم بحائط عندما تكون على وشك إحراز تقدم.

في الشهر الماضي فقط، واجهت مشكلة مماثلة أثناء محاولتي استعادة نماذج PyTorch الخاصة بي. بغض النظر عن عدد إصدارات PyTorch التي جربتها أو الإضافات التي قمت بتعديلها، فلن يتم تحميل الأوزان. وفي مرحلة ما، حاولت فتح الملف كأرشيف ZIP، على أمل فحصه يدويًا - ولكن لسوء الحظ، استمر الخطأ.

في هذه المقالة، سنوضح ما يعنيه هذا الخطأ، ولماذا يحدث، والأهم من ذلك، كيف يمكنك حله. سواء كنت مبتدئًا أو محترفًا متمرسًا، في النهاية، ستعود إلى المسار الصحيح مع نماذج PyTorch الخاصة بك. دعونا نتعمق! 🚀

يأمر مثال للاستخدام
zipfile.is_zipfile() يتحقق هذا الأمر مما إذا كان الملف المحدد عبارة عن أرشيف ZIP صالح. في سياق هذا البرنامج النصي، فإنه يتحقق مما إذا كان ملف النموذج التالف قد يكون في الواقع ملف ZIP بدلاً من نقطة تفتيش PyTorch.
zipfile.ZipFile() يسمح بقراءة واستخراج محتويات أرشيف ZIP. يُستخدم هذا لفتح وتحليل ملفات النماذج التي يُحتمل أن يتم حفظها بشكل خاطئ.
io.BytesIO() ينشئ دفقًا ثنائيًا في الذاكرة للتعامل مع البيانات الثنائية، مثل محتوى الملف المقروء من أرشيفات ZIP، دون حفظه على القرص.
torch.load(map_location=...) يقوم بتحميل ملف نقطة تفتيش PyTorch مع السماح للمستخدم بإعادة تعيين الموترات إلى جهاز معين، مثل وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات.
torch.save() إعادة حفظ ملف نقطة تفتيش PyTorch بالتنسيق المناسب. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لإصلاح الملفات التالفة أو غير المنسقة.
unittest.TestCase جزء من وحدة Unittest المضمنة في Python، تساعد هذه الفئة في إنشاء اختبارات وحدة للتحقق من وظائف التعليمات البرمجية واكتشاف الأخطاء.
self.assertTrue() التحقق من صحة الشرط ضمن اختبار الوحدة. وهنا يتم التأكيد على أن نقطة التفتيش تم تحميلها بنجاح دون أخطاء.
timm.create_model() خاص ب تيم المكتبة، تقوم هذه الوظيفة بتهيئة بنيات النماذج المحددة مسبقًا. يتم استخدامه لإنشاء نموذج "legacy_xception" في هذا البرنامج النصي.
map_location=device معلمة torch.load() التي تحدد الجهاز (CPU/GPU) حيث يجب تخصيص الموترات المحملة، مما يضمن التوافق.
with archive.open(file) يسمح بقراءة ملف معين داخل أرشيف ZIP. يتيح ذلك معالجة أوزان النماذج المخزنة بشكل غير صحيح داخل هياكل ZIP.

فهم وإصلاح أخطاء تحميل نقطة تفتيش PyTorch

عند مواجهة المخيف _pickle.UnpicklingError: مفتاح تحميل غير صالح، 'x1f'، فهذا يشير عادةً إلى أن ملف نقطة التحقق إما تالف أو تم حفظه بتنسيق غير متوقع. في البرامج النصية المقدمة، الفكرة الأساسية هي التعامل مع مثل هذه الملفات باستخدام تقنيات الاسترداد الذكية. على سبيل المثال، التحقق مما إذا كان الملف عبارة عن أرشيف ZIP باستخدام الملف com.zipfile الوحدة هي خطوة أولى حاسمة. وهذا يضمن أننا لا نقوم بتحميل ملف غير صالح بشكل أعمى تحميل الشعلة (). من خلال الاستفادة من أدوات مثل zipfile.ZipFile و io.BytesIO، يمكننا فحص واستخراج محتويات الملف بأمان. تخيل أنك تقضي أسابيع في تدريب نماذجك، وتوقف نقطة تفتيش واحدة تالفة كل شيء، فأنت بحاجة إلى خيارات استرداد موثوقة مثل هذه!

في النص الثاني، يتم التركيز على إعادة حفظ نقطة التفتيش بعد التأكد من تحميله بشكل صحيح. إذا كان الملف الأصلي به مشكلات بسيطة ولكنه لا يزال قابلاً للاستخدام جزئيًا، فإننا نستخدم حفظ الشعلة () لإصلاحه وإعادة تنسيقه. على سبيل المثال، افترض أن لديك ملف نقطة تفتيش تالف اسمه CDF2_0.pth. عن طريق إعادة تحميله وحفظه في ملف جديد مثل Fixed_CDF2_0.pth، عليك التأكد من التزامه بتنسيق تسلسل PyTorch الصحيح. هذه التقنية البسيطة هي المنقذ للنماذج التي تم حفظها في الأطر أو البيئات القديمة، مما يجعلها قابلة لإعادة الاستخدام دون إعادة التدريب.

بالإضافة إلى ذلك، فإن تضمين اختبار الوحدة يضمن أن حلولنا مناسبة موثوق والعمل باستمرار. باستخدام com.unittest الوحدة، يمكننا أتمتة التحقق من صحة تحميل نقطة التفتيش، وهو أمر مفيد بشكل خاص إذا كان لديك نماذج متعددة. لقد اضطررت ذات مرة إلى التعامل مع أكثر من 20 نموذجًا من مشروع بحثي، وكان اختبار كل نموذج يدويًا يستغرق أيامًا. باستخدام اختبارات الوحدة، يمكن لبرنامج نصي واحد التحقق من صحتها جميعًا في غضون دقائق! لا توفر هذه الأتمتة الوقت فحسب، بل تمنع أيضًا التغاضي عن الأخطاء.

وأخيرًا، تضمن بنية البرنامج النصي التوافق عبر الأجهزة (وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات) مع Map_location دعوى. وهذا يجعله مثاليًا لبيئات متنوعة، سواء كنت تقوم بتشغيل النماذج محليًا أو على خادم سحابي. تصور هذا: لقد قمت بتدريب النموذج الخاص بك على وحدة معالجة الرسومات ولكنك تحتاج إلى تحميله على جهاز يعمل بوحدة المعالجة المركزية فقط. بدون Map_location المعلمة، فمن المحتمل أن تواجه أخطاء. من خلال تحديد الجهاز الصحيح، يتعامل البرنامج النصي مع هذه التحولات بسلاسة، مما يضمن عمل النماذج التي اكتسبتها بشق الأنفس في كل مكان. 😊

حل خطأ نقطة تفتيش نموذج PyTorch: مفتاح تحميل غير صالح

حل الواجهة الخلفية لـ Python باستخدام المعالجة المناسبة للملفات وتحميل النموذج

import os
import torch
import numpy as np
import timm
import zipfile
import io
# Device setup
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
print('Device being used:', device)
# Correct method to load a corrupted or zipped model checkpoint
mname = os.path.join('./CDF2_0.pth')
try:
    # Attempt to open as a zip if initial loading fails
    if zipfile.is_zipfile(mname):
        with zipfile.ZipFile(mname) as archive:
            for file in archive.namelist():
                with archive.open(file) as f:
                    buffer = io.BytesIO(f.read())
                    checkpoints = torch.load(buffer, map_location=device)
    else:
        checkpoints = torch.load(mname, map_location=device)
    print("Checkpoint loaded successfully.")
except Exception as e:
    print("Error loading the checkpoint file:", e)
# Model creation and state_dict loading
model = timm.create_model('legacy_xception', pretrained=True, num_classes=2).to(device)
if 'state_dict' in checkpoints:
    model.load_state_dict(checkpoints['state_dict'])
else:
    model.load_state_dict(checkpoints)
model.eval()
print("Model loaded and ready for inference.")

الحل البديل: إعادة حفظ ملف نقطة التفتيش

الحل القائم على بايثون لإصلاح ملف نقطة التفتيش التالف

import os
import torch
# Device setup
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
print('Device being used:', device)
# Original and corrected file paths
original_file = './CDF2_0.pth'
corrected_file = './fixed_CDF2_0.pth'
try:
    # Load and re-save the checkpoint
    checkpoints = torch.load(original_file, map_location=device)
    torch.save(checkpoints, corrected_file)
    print("Checkpoint file re-saved successfully.")
except Exception as e:
    print("Failed to fix checkpoint file:", e)
# Verify loading from the corrected file
checkpoints_fixed = torch.load(corrected_file, map_location=device)
print("Verified: Corrected checkpoint loaded.")

اختبار الوحدة لكلا الحلين

اختبارات الوحدة للتحقق من صحة تحميل نقطة التفتيش وسلامة نموذجstate_dict

import torch
import unittest
import os
import timm
class TestCheckpointLoading(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        self.device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
        self.model_path = './fixed_CDF2_0.pth'
        self.model = timm.create_model('legacy_xception', pretrained=True, num_classes=2).to(self.device)
    def test_checkpoint_loading(self):
        try:
            checkpoints = torch.load(self.model_path, map_location=self.device)
            if 'state_dict' in checkpoints:
                self.model.load_state_dict(checkpoints['state_dict'])
            else:
                self.model.load_state_dict(checkpoints)
            self.model.eval()
            self.assertTrue(True)
            print("Checkpoint loaded successfully in unit test.")
        except Exception as e:
            self.fail(f"Checkpoint loading failed with error: {e}")
if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

فهم سبب فشل نقاط تفتيش PyTorch وكيفية منع ذلك

أحد الأسباب التي تم التغاضي عنها _pickle.UnpicklingError يحدث عندما يتم حفظ نقطة تفتيش PyTorch باستخدام ملف النسخة الأقدم من المكتبة ولكن محملة بإصدار أحدث، أو العكس. تقدم تحديثات PyTorch أحيانًا تغييرات على تنسيقات التسلسل وإلغاء التسلسل. قد تؤدي هذه التغييرات إلى جعل النماذج القديمة غير متوافقة، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء عند محاولة استعادتها. على سبيل المثال، قد تتسبب نقطة التفتيش المحفوظة باستخدام PyTorch 1.6 في حدوث مشكلات في التحميل في PyTorch 2.0.

هناك جانب مهم آخر وهو التأكد من حفظ ملف نقطة التفتيش باستخدام حفظ الشعلة () مع قاموس الحالة الصحيح. إذا قام شخص ما عن طريق الخطأ بحفظ نموذج أو أوزان باستخدام تنسيق غير قياسي، مثل كائن مباشر بدلاً من ذلك state_dictيمكن أن يؤدي إلى حدوث أخطاء أثناء التحميل. لتجنب ذلك، من الأفضل دائمًا حفظ الملف فقط state_dict وإعادة تحميل الأوزان وفقا لذلك. يؤدي ذلك إلى إبقاء ملف نقطة التفتيش خفيف الوزن ومحمول وأقل عرضة لمشاكل التوافق.

وأخيرًا، يمكن أن تؤثر العوامل الخاصة بالنظام، مثل نظام التشغيل أو الأجهزة المستخدمة، على تحميل نقاط التفتيش. على سبيل المثال، قد يتسبب النموذج المحفوظ على جهاز Linux باستخدام موترات GPU في حدوث تعارضات عند تحميله على جهاز يعمل بنظام Windows مزود بوحدة المعالجة المركزية (CPU). باستخدام map_location تساعد المعلمة، كما هو موضح سابقًا، في إعادة رسم خريطة الموترات بشكل مناسب. يجب على المطورين الذين يعملون في بيئات متعددة دائمًا التحقق من صحة نقاط التفتيش في إعدادات مختلفة لتجنب مفاجآت اللحظة الأخيرة. 😅

الأسئلة المتداولة حول مشكلات تحميل نقطة تفتيش PyTorch

  1. لماذا أحصل على _pickle.UnpicklingError عند تحميل نموذج PyTorch الخاص بي؟
  2. يحدث هذا الخطأ عادةً بسبب وجود ملف نقطة تفتيش غير متوافق أو تالف. يمكن أن يحدث ذلك أيضًا عند استخدام إصدارات مختلفة من PyTorch بين الحفظ والتحميل.
  3. كيف أقوم بإصلاح ملف نقطة تفتيش PyTorch التالف؟
  4. يمكنك استخدام zipfile.ZipFile() للتحقق مما إذا كان الملف عبارة عن أرشيف ZIP أو إعادة حفظ نقطة التحقق باستخدام torch.save() بعد إصلاحه.
  5. ما هو دور state_dict في باي تورش؟
  6. ال state_dict يحتوي على أوزان النموذج ومعلماته بتنسيق القاموس. قم دائمًا بحفظ وتحميل ملف state_dict لسهولة النقل.
  7. كيف يمكنني تحميل نقطة تفتيش PyTorch على وحدة المعالجة المركزية؟
  8. استخدم map_location='cpu' حجة في torch.load() لإعادة رسم خريطة للموترات من GPU إلى وحدة المعالجة المركزية.
  9. هل يمكن أن تفشل نقاط تفتيش PyTorch بسبب تعارضات الإصدار؟
  10. نعم، قد لا يتم تحميل نقاط التفتيش القديمة في الإصدارات الأحدث من PyTorch. يوصى باستخدام إصدارات PyTorch المتسقة عند الحفظ والتحميل.
  11. كيف يمكنني التحقق من تلف ملف نقطة تفتيش PyTorch؟
  12. حاول تحميل الملف باستخدام torch.load(). إذا فشل ذلك، قم بفحص الملف باستخدام أدوات مثل zipfile.is_zipfile().
  13. ما هي الطريقة الصحيحة لحفظ وتحميل نماذج PyTorch؟
  14. احفظ دائمًا باستخدام torch.save(model.state_dict()) وتحميل باستخدام model.load_state_dict().
  15. لماذا يفشل تحميل النموذج الخاص بي على جهاز مختلف؟
  16. يحدث هذا عندما يتم حفظ الموترات لوحدة معالجة الرسومات ولكن يتم تحميلها على وحدة المعالجة المركزية. يستخدم map_location لحل هذا.
  17. كيف يمكنني التحقق من صحة نقاط التفتيش عبر البيئات؟
  18. كتابة اختبارات الوحدة باستخدام unittest للتحقق من تحميل النموذج على إعدادات مختلفة (وحدة المعالجة المركزية، وحدة معالجة الرسومات، نظام التشغيل).
  19. هل يمكنني فحص ملفات نقاط التفتيش يدويًا؟
  20. نعم، يمكنك تغيير الامتداد إلى .zip وفتحه باستخدامه zipfile أو مديري الأرشيف لتفقد المحتويات.

التغلب على أخطاء تحميل نموذج PyTorch

قد يؤدي تحميل نقاط فحص PyTorch في بعض الأحيان إلى ظهور أخطاء بسبب الملفات التالفة أو عدم تطابق الإصدار. من خلال التحقق من تنسيق الملف واستخدام الأدوات المناسبة مثل com.zipfile أو إعادة رسم خرائط الموترات، يمكنك استعادة نماذجك المدربة بكفاءة وتوفير ساعات من إعادة التدريب.

يجب على المطورين اتباع أفضل الممارسات مثل حفظ ملف State_dict فقط والتحقق من صحة النماذج عبر البيئات. تذكر أن الوقت الذي تقضيه في حل هذه المشكلات يضمن أن تظل نماذجك فعالة ومحمولة ومتوافقة مع أي نظام نشر. 🚀

المصادر والمراجع لحلول أخطاء تحميل PyTorch
  1. شرح تفصيلي ل تحميل الشعلة () والتعامل مع نقاط التفتيش في PyTorch. مصدر: وثائق باي تورش
  2. نظرة ثاقبة في مخلل الأخطاء واستكشاف أخطاء تلف الملفات وإصلاحها. مصدر: وثائق بايثون الرسمية
  3. التعامل مع ملفات ZIP وفحص الأرشيفات باستخدام ملف com.zipfile مكتبة. مصدر: مكتبة بايثون ZipFile
  4. دليل لاستخدام تيم مكتبة لإنشاء وإدارة النماذج المدربة مسبقًا. مصدر: تيم جيثب مستودع