深度学习实验日志:从配置到落地,用 SwanLab 追踪医学图像分类实验
摘要:本文介绍了使用SwanLab搭建医学图像分类实验日志系统的方法。针对深度学习研究中常见的实验记录混乱问题,SwanLab提供轻量级解决方案,可自动记录超参数、训练指标和可视化结果。文章详细讲解了日志目录准备、实验元数据配置、日志器初始化等步骤,并强调医学图像分类任务中记录数据不平衡、关键时间点和错误案例的重要性。该系统支持长期存储和结果复现,是医学AI研究的实用工具。
在深度学习研究中,"炼丹" 容易但 "炼好丹" 难。一个成功的实验不仅需要好的模型和数据,更需要清晰的日志记录来追踪过程、分析结果、复现结论。今天我想分享如何用 SwanLab 搭建一套完善的医学图像分类实验日志系统,让你的每一次实验都有迹可循。
为什么需要实验日志?
做过深度学习的同学都懂这些痛:
- 跑了 10 组实验,结果记混了哪组用了哪个学习率
- 论文返修时发现半年前的实验参数找不到了
- 模型突然收敛变慢,却不知道是数据变了还是代码改了
实验日志就是解决这些问题的关键。在医学图像分类这类高精度要求的领域,日志的重要性更是加倍 —— 你需要记录每一个可能影响诊断结果的细节。
用 SwanLab 搭建医学图像分类日志系统
SwanLab 是一款轻量级但功能强大的实验追踪工具,特别适合科研场景。下面我将结合代码,讲解如何为医学图像分类任务(MedCls)配置日志系统。
第一步:日志目录准备
首先需要创建日志存储目录,确保实验文件有固定的存放位置:
# 从配置中获取日志根目录
log_dir = config.lightning.trainer.default_root_dir
# 创建目录(如果不存在)
os.makedirs(log_dir, exist_ok=True)
这个目录会存放:
- 模型训练日志
- 实验配置文件
- 可视化图表
- 模型检查点(可选)
第二步:配置实验元数据
实验的 "身份信息" 至关重要,我们需要记录清楚这是哪个项目、用了什么参数:
# 基础配置:标记为医学分类任务
swanlab_config = {"UPPERFRAMEWORK": "MedCls"}
# 添加命令行参数(如学习率、批次大小等)
swanlab_config.update(vars(args))
这里的vars(args)
会将所有命令行参数(比如--lr 1e-4
、--batch_size 32
)自动加入配置,无需手动逐个添加。
第三步:初始化 SwanLab 日志器
这是日志系统的核心配置,决定了实验如何被记录和展示:
swanlab_logger = SwanLabLogger(
project="MedCls", # 项目名称:医学图像分类
name="logs_data4+3/MixtureOfExpertswithoutSharedwithclassifier_refine", # 实验名称
config=swanlab_config, # 实验配置
logdir=os.path.join(config.lightning.trainer.default_root_dir, "swanlog"), # 日志存储路径
save_dir=log_dir # 其他文件保存目录
)
实验命名的艺术
实验名称logs_data4+3/MixtureOfExpertswithoutSharedwithclassifier_refine
包含了丰富信息:
data4+3
:表示使用了 4 个基础数据集 + 3 个扩展数据集MixtureOfExperts
:说明用了混合专家模型架构withoutSharedwithclassifier_refine
:记录了模型细节(无共享参数 + 带分类器 + 精调版本)
这样的命名能让你在数月后回看日志时,立刻明白这个实验的核心设置。
第四步:将日志器接入训练流程
最后,把配置好的日志器传入训练框架(以 PyTorch Lightning 为例):
# 初始化训练器时指定日志器
trainer = pl.Trainer(
logger=swanlab_logger, # 启用SwanLab日志
max_epochs=50,
accelerator="gpu",
devices=1
)
# 开始训练,日志会自动记录
trainer.fit(model, train_dataloader, val_dataloader)
日志系统能记录什么?
配置好的日志系统会自动帮你记录这些关键信息:
1. 实验配置全景
- 超参数:学习率、权重衰减、批次大小等
- 数据信息:数据集名称、样本数量、预处理方式
- 模型架构:层数、隐藏维度、激活函数等
- 环境信息:Python 版本、PyTorch 版本、CUDA 型号
2. 训练指标动态追踪
- 损失曲线:训练集 / 验证集损失的实时变化
- 性能指标:准确率、精确率、召回率、F1 值(尤其重要的医学指标)
- 学习率变化:查看学习率调度器是否正常工作
3. 可视化结果
- 混淆矩阵:直观展示模型在各类别上的表现(比如是否容易把 "中度" 误判为 "重度")
- 样本预测示例:记录典型错误案例,帮助分析模型弱点
- 特征可视化:观察模型关注的图像区域是否合理(比如是否聚焦在病变部位)
为什么选择 SwanLab?
在医学图像分类任务中,SwanLab 的这些特性特别实用:
- 轻量级部署:无需复杂配置,本地即可运行,保护医学数据隐私
- 结构化日志:所有参数和指标自动关联,方便对比不同实验
- 灵活集成:可与 PyTorch Lightning、Hugging Face 等框架无缝对接
- 长期存储:实验记录永久保存,支持多年后的结果复现和对比
实验日志的最佳实践
结合医学图像分类的特点,分享几个日志记录的技巧:
- 记录数据不平衡情况:医学数据往往类别不平衡,在日志中记录每个类别的样本数量
- 标记关键时间点:在重要 epoch(如首次达到 80% 准确率时)添加日志备注
- 保存错误案例:专门记录模型分类错误的样本,附带上图像和真实标签
- 版本控制联动:在日志中记录 Git commit ID,确保代码版本可追溯
总结
一套完善的实验日志系统是医学图像分类研究的 "基础设施"。通过 SwanLab,我们可以轻松实现实验配置、指标追踪和结果可视化的全流程管理。好的日志不仅能帮你复现结果、优化模型,更能在论文写作和成果汇报时提供扎实的实验证据。
下次做实验时,别忘了先搭好日志系统 —— 它会成为你深度学习路上的 "黑匣子",记录每一次进步的轨迹。
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