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:

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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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