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# 模型量化-量化训练
首先我们介绍一下Paddle支持的模型量化方法,让大家有一个整体的认识。
Paddle模型量化包含三种量化方法,分别是动态离线量化方法、静态离线量化方法和量化训练方法。
下图展示了如何选择模型量化方法。

下图综合对比了模型量化方法的使用条件、易用性、精度损失和预期收益。

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大家可以根据不同情况选用不同的量化方法,有几点着重注意:
* 动态离线量化方法主要用于减小模型体积,对性能提升不太明显
* 静态离线量化方法和量化训练方法既可以减小模型体积,也可以加快性能,性能加速基本相同
* 静态离线量化方法比量化训练方法更加简单,一般建议首先使用静态离线量化方法,如果量化模型精度损失较大,再尝试使用量化训练方法。
动态离线量化方法参考[文档](./quant_post_dynamic),静态离线量化方法参考[文档](./quant_post_static),下文主要介绍量化训练方法。
本文主要介绍使用PaddleSlim量化训练方法产出的量化模型,使用PaddleLite加载量化模型进行推理部署,
## 1 简介
量化训练是使用较多练数据,对训练好的预测模型进行量化。该方法使用模拟量化的思想,在训练阶段更新权重,实现减小量化误差。
使用条件:
* 有预训练模型
* 有较多训练数据(通常大于5000)
使用步骤:
* 产出量化模型:使用PaddlePaddle调用量化训练接口,产出量化模型
* 量化模型预测:使用PaddleLite加载量化模型进行预测推理
优点:
* 减小计算量、降低计算内存、减小模型大小
* 模型精度受量化影响小
缺点:
* 使用条件较苛刻,使用门槛稍高
建议首先使用“静态离线量化”方法对模型进行量化,然后使用使用量化模型进行预测。如果该量化模型的精度达不到要求,再使用“量化训练”方法。
## 2 产出量化模型
目前,PaddleSlim 框架的量化训练主要针对卷积层和全连接层,对应算子是conv2d、depthwise_conv2d、conv2d_tranpose和mul。Paddle-Lite支持运行PaddlePaddle框架量化训练产出的模型,可以进一步加快模型在移动端的执行速度。
温馨提示:如果您是初次接触PaddlePaddle框架,建议首先学习[新人入门](https://www.paddlepaddle.org.cn/documentation/docs/zh/beginners_guide/index_cn.html)和[使用指南](https://www.paddlepaddle.org.cn/documentation/docs/zh/advanced_guide/index_cn.html)。
使用PaddleSlim模型压缩工具训练量化模型,请参考文档:
* 量化训练[快速开始教程](https://paddleslim.readthedocs.io/zh_CN/latest/quick_start/quant_aware_tutorial.html)
* 量化训练[API接口说明](https://paddleslim.readthedocs.io/zh_CN/latest/api_cn/quantization_api.html)
* 量化训练[Demo](https://github.com/PaddlePaddle/PaddleSlim/tree/develop/demo/quant/quant_aware)
## 3 使用Paddle-Lite运行量化模型推理
首先,使用PaddleLite提供的模型转换工具(model_optimize_tool)将量化模型转换成移动端预测的模型,然后加载转换后的模型进行预测部署。
### 3.1 模型转换
参考[模型转换](../user_guides/model_optimize_tool)准备模型转换工具,建议从Release页面下载。
参考[模型转换](../user_guides/model_optimize_tool)使用模型转换工具,参数按照实际情况设置。比如在安卓手机ARM端进行预测,模型转换的命令为:
```bash
./opt --model_dir=./mobilenet_v1_quant \
--optimize_out_type=naive_buffer \
--optimize_out=mobilenet_v1_quant_opt \
--valid_targets=arm
```
### 3.2 量化模型预测
和FP32模型一样,转换后的量化模型可以在Android/IOS APP中加载预测,建议参考[C++ Demo](../quick_start/cpp_demo)、[Java Demo](../quick_start/java_demo)、[Android/IOS Demo](../demo_guides/android_app_demo)。
## FAQ
**问题**:Compiled with WITH_GPU, but no GPU found in runtime
**解答**:检查本机是否支持GPU训练,如果不支持请使用CPU训练。如果在docker进行GPU训练,请使用nvidia_docker启动容器。
**问题**:Inufficient GPU memory to allocation. at [/paddle/paddle/fluid/platform/gpu_info.cc:262]
**解答**:正确设置run.sh脚本中`CUDA_VISIBLE_DEVICES`,确保显卡剩余内存大于需要内存。