Python与模型相关知识以及问题的整理

学习模型蒸馏之蒸馏SoloSpeech 2025年8月 与通义对话

PHPer 2025-08-28 2 0 0

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---

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3. **迁移训练到云端**:

- 将模型和数据上传至云平台,使用 GPU 加速训练。

4. **监控与调优**:

- 使用 TensorBoard 或 Weights & Biases 监控训练过程。

---

### 📌 **总结**

- **本地训练**:通过减小 batch size、使用混合精度、精简模型结构,可在 8G 显卡上运行。

- **云端资源**:国内多家云服务商和学术平台提供免费 GPU,适合大规模训练。

- **推荐顺序**:本地验证 → 申请免费 GPU → 云端加速训练 → 部署模型。

如需,我可以提供 **百度 AI Studio 或 ModelScope 的具体使用教程**,帮助您快速上手!

以下是为 8GB 显卡 优化的 语音分离训练代码,基于 AISHELL-1 数据集,使用 PyTorch + Conv-TasNet 轻量模型,支持 混合精度训练 和 显存优化,适合本地快速运行。

环境依赖

# 安装依赖
pip install torch torchaudio numpy tqdm

数据集结构要求

aishell-1/
├── data/
│   ├── train/         ← ✅ 训练数据(语音文件)
│   └── dev/           ← ✅ 验证数据(语音文件)
├── trans.txt          ← ✅ 文本转录
└── README.md

完整训练代码(8GB 显存优化版)

import os
import torch
import torchaudio
import numpy as np
from torch.utils.data import Dataset, DataLoader
from torch.nn.utils.rnn import pad_sequence
from torch.cuda.amp import autocast, GradScaler
from tqdm import tqdm
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim


# =================== 1. 自定义 Dataset ===================
class AISHELLDataset(Dataset):
    def __init__(self, data_dir, transcript_path, subset="train"):
        self.data_dir = os.path.join(data_dir, subset)
        self.transcript_path = transcript_path
        self.file_list = [f for f in os.listdir(self.data_dir) if f.endswith(".wav")]
        self.speaker_ids = [f.split("_")[0] for f in self.file_list]  # 假设文件名格式为 S0001_BAC009S0001W0001.wav

    def __len__(self):
        return len(self.file_list)

    def __getitem__(self, idx):
        filename = self.file_list[idx]
        file_path = os.path.join(self.data_dir, filename)
        audio, sr = torchaudio.load(file_path)  # 加载音频
        assert sr == 16000, "采样率必须是 16kHz"
        return audio, filename  # 返回音频张量和文件名


# =================== 2. 轻量模型:Conv-TasNet(简化版) ===================
class SeparationModel(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(SeparationModel, self).__init__()
        self.encoder = nn.Sequential(
            nn.Conv1d(1, 16, kernel_size=16, stride=4, padding=4),  # (B, 16, T)
            nn.ReLU(),
            nn.Conv1d(16, 32, kernel_size=8, stride=2, padding=2),  # (B, 32, T)
            nn.ReLU()
        )
        self.decoder = nn.Sequential(
            nn.ConvTranspose1d(32, 16, kernel_size=8, stride=2, padding=2, output_padding=0),
            nn.ReLU(),
            nn.ConvTranspose1d(16, 1, kernel_size=16, stride=4, padding=4, output_padding=0)
        )

    def forward(self, x):
        x = self.encoder(x)  # 编码
        x = self.decoder(x)  # 解码
        return x  # 输出分离后的语音


# =================== 3. 训练逻辑 ===================
def collate_fn(batch):
    audios, filenames = zip(*batch)
    audios = pad_sequence(audios, batch_first=True)  # 填充为相同长度
    return audios, filenames


def train():
    # 参数设置
    data_dir = "aishell-1/data"  # 替换为你的数据路径
    transcript_path = "aishell-1/trans.txt"  # 替换为你的转录文件路径
    model = SeparationModel().cuda()
    optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=1e-3)
    criterion = nn.MSELoss()
    scaler = GradScaler()

    # 数据加载器
    train_dataset = AISHELLDataset(data_dir, transcript_path, subset="train")
    train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=4, shuffle=True, collate_fn=collate_fn, num_workers=2)

    # 混合精度训练
    for epoch in range(10):  # 训练 10 轮
        model.train()
        total_loss = 0
        for batch in tqdm(train_loader, desc=f"Epoch {epoch+1}"):
            audios, _ = batch
            audios = audios.cuda()

            with autocast():  # 自动混合精度
                outputs = model(audios)
                loss = criterion(outputs, audios)  # 假设目标是原始音频(仅示例)

            # 反向传播
            optimizer.zero_grad()
            scaler.scale(loss).backward()
            scaler.step(optimizer)
            scaler.update()

            total_loss += loss.item()

        print(f"Epoch {epoch+1} Loss: {total_loss / len(train_loader):.4f}")

    # 保存模型
    torch.save(model.state_dict(), "separation_model.pth")


if __name__ == "__main__":
    train()

### 🚀 **关键优化点说明**...

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更新于:2025-08-28 14:47:15
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