PyTorch 1.8 チュートリアル : レシピ : 基本 :- PyTorch でデータをロードする (翻訳/解説)
翻訳 : (株)クラスキャット セールスインフォメーション
作成日時 : 03/18/2021 (1.8.0)

* 本ページは、PyTorch 1.8 Tutorials の以下のページを翻訳した上で適宜、補足説明したものです：

• PyTorch Recipes : Basics : Loading Data in PyTorch

* サンプルコードの動作確認はしておりますが、必要な場合には適宜、追加改変しています。
* ご自由にリンクを張って頂いてかまいませんが、sales-info@classcat.com までご一報いただけると嬉しいです。

レシピ : 基本 :- PyTorch でデータをロードする

イントロダクション

PyTorch データローディング・ユティリティの中心は torch.utils.data.DataLoader クラスです。それはデータセットに渡る Python iterable を表します。PyTorch のライブラリは torch.utils.data.Dataset で使用する組込みの高位データセットを貴方に提供します。これらのデータセットは現在以下で利用可能です :

• torchvision
• torchaudio
• torchtext

with more to come. torchaudio.datasets.YESNO からの Yesno データセットを使用して、PyTorch Dataset からのデータをどのように PyTorch DataLoader に効果的にそして効率的にロードするかを実演します。

セットアップ

始める前に、データセットにアクセスするため torchaudio をインストールする必要があります。

pip install torchaudio

ステップ

1. データをロードするために総ての必要なライブラリをインポートする
2. データセットのデータにアクセスする
3. データをロードする
4. データに渡り反復する
5. [オプション] データを可視化する

1. データをロードするために必要なライブラリをインポートする

このレシピのため、torch と torchaudio を使用します。どの組込みデータセットを利用するかに依拠して、torchvision や torchtext をインストールしてインポートすることもできます。

import torch
import torchaudio

データセットのデータにアクセスする

torchaudio の Yesno データセットは個々がヘブライ語で yes or no を言っている 60 の録音に対応しています ; 各録音は 8 単語長です (更にここを読んでください)。

torchaudio.datasets.YESNO は YesNo のためのデータセットを作成します。

torchaudio.datasets.YESNO(
  root,
  url='http://www.openslr.org/resources/1/waves_yesno.tar.gz',
  folder_in_archive='waves_yesno',
  download=False,
  transform=None,
  target_transform=None)

データセットの各項目はタプルの形式です : (waveform, sample_rate, labels)。

Yesno データセットのためのルートを設定しなければなりません、これは訓練とテストデータセットが存在するところです。他のパラメータはオプションで、デフォルト値が示されています。ここに他のパラメータについての幾つかの追加の有用な情報があります :

# * ``download``: If true, downloads the dataset from the internet and puts it in root directory. If dataset is already downloaded, it is not downloaded again.
# * ``transform``: Using transforms on your data allows you to take it from its source state and transform it into data that’s joined together, de-normalized, and ready for training. Each library in PyTorch supports a growing list of transformations.
# * ``target_transform``: A function/transform that takes in the target and transforms it.
#
# Let’s access our Yesno data:
#

# A data point in Yesno is a tuple (waveform, sample_rate, labels) where labels
# is a list of integers with 1 for yes and 0 for no.
yesno_data_trainset = torchaudio.datasets.YESNO('./', download=True)

# Pick data point number 3 to see an example of the the yesno_data:
n = 3
waveform, sample_rate, labels = yesno_data[n]
print("Waveform: {}\nSample rate: {}\nLabels: {}".format(waveform, sample_rate, labels))

このデータを実際に使用するとき、データを「訓練」データセットと「テスト」データセットに供給するのは最善の実践です。これはモデルのパフォーマンスをテストするときサンプル外のデータを持つことを確かなものにします。

3. データをロードする

データセットへのアクセスを持つ今、それを torch.utils.data.DataLoader を通して渡さなければなりません。DataLoader はデータセットとサンプラーを連結し、データセットに渡る iterable を返します。

data_loader = torch.utils.data.DataLoader(yesno_data,
                                          batch_size=1,
                                          shuffle=True)

4. データに渡り反復する

私達のデータは data_loader を使用する iterable です。モデルの訓練を始めるときこれは必要になります！今、data_loader オブジェクトの各データエントリは waveform, サンプリングレートとラベルを表す tensor を含む tensor に変換されることに気付くでしょう。

for data in data_loader:
  print("Data: ", data)
  print("Waveform: {}\nSample rate: {}\nLabels: {}".format(data[0], data[1], data[2]))
  break

5. [オプション] データを可視化する

DataLoader からの出力を更に理解するためデータをオプションで可視化できます。

import matplotlib.pyplot as plt

print(data[0][0].numpy())

plt.figure()
plt.plot(waveform.t().numpy())

Congratulations! データを PyTorch に成功的にロードしました。

以上