量化后模型推理精度验证:与原始FP32模型精度差异分析

温暖如初 +0/-0 0 0 正常 2025-12-24T07:01:19 模型压缩

量化后模型推理精度验证:与原始FP32模型精度差异分析

在实际部署场景中,量化后的模型精度损失是工程师最关心的问题。本文以ResNet50为例,展示完整的精度验证流程。

1. 环境准备

pip install torch torchvision onnxruntime onnx

2. 原始FP32模型评估

import torch
import torchvision.models as models
from torch.utils.data import DataLoader

device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
model_fp32 = models.resnet50(pretrained=True).to(device)
model_fp32.eval()

# 验证集准备
val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=64, shuffle=False)

# 计算FP32精度
correct = 0
with torch.no_grad():
    for images, labels in val_loader:
        images, labels = images.to(device), labels.to(device)
        outputs = model_fp32(images)
        _, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
        correct += (predicted == labels).sum().item()

accuracy_fp32 = correct / len(val_dataset)
print(f'FP32 Accuracy: {accuracy_fp32:.4f}')

3. 量化模型构建与部署

import torch.quantization as quantization

# 模型准备
model_quant = models.resnet50(pretrained=True)
model_quant.eval()

# 配置量化
quantization.prepare(model_quant, inplace=True)
# 这里需要使用真实数据进行校准
with torch.no_grad():
    for images, labels in val_loader:
        images = images.to(device)
        model_quant(images)

quantization.convert(model_quant, inplace=True)

# 保存量化模型
torch.save(model_quant.state_dict(), 'resnet50_quant.pth')

4. 精度对比验证

# 加载并测试量化模型
model_quant.load_state_dict(torch.load('resnet50_quant.pth'))
model_quant.eval()

# 验证量化精度
correct_quant = 0
with torch.no_grad():
    for images, labels in val_loader:
        images, labels = images.to(device), labels.to(device)
        outputs = model_quant(images)
        _, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
        correct_quant += (predicted == labels).sum().item()

accuracy_quant = correct_quant / len(val_dataset)
print(f'Quantized Accuracy: {accuracy_quant:.4f}')
print(f'精度损失: {accuracy_fp32 - accuracy_quant:.4f}')

5. 实际部署效果

在实际部署中,量化后模型通常能保持98%以上的FP32精度,同时推理速度提升2-3倍。建议通过TensorRT或ONNX Runtime进行最终验证。

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讨论

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Mike298
Mike298 · 2026-01-08T10:24:58
量化精度损失确实是个硬核问题,别光看准确率数字,得盯着top-1和top-5的差异,尤其在分类任务里,有时候top-5差0.5%但实际业务影响巨大。建议用真实场景数据做校准,别只用imagenet的val集。
Adam748
Adam748 · 2026-01-08T10:24:58
别怕量化精度下降,关键是控制在可接受范围内。我通常会先做QAT(量化感知训练),再做PTQ,这样精度损失能控制在1%以内,部署效果比直接量化好太多,建议试试这个思路