TensorFlow 모델 변환

이 페이지에서는 TensorFlow Lite 변환기를 사용하여 TensorFlow 모델을 TensorFlow Lite 모델 (.tflite 파일 확장자로 식별되는 최적화된 FlatBuffer 형식)으로 변환하는 방법을 설명합니다.

전환 워크플로

아래 다이어그램은 모델을 변환하는 대략적인 워크플로를 보여줍니다.

TFLite 변환기 워크플로

그림 1. 변환기 워크플로

다음 옵션 중 하나를 사용하여 모델을 변환할 수 있습니다.

  1. Python API (권장): 이를 사용하면 변환을 개발 파이프라인에 통합하고 최적화를 적용하며, 메타데이터를 추가하고 변환 프로세스를 간소화하는 기타 여러 작업을 수행할 수 있습니다.
  2. 명령줄: 기본 모델 변환만 지원합니다.

Python API

도우미 코드: TensorFlow Lite 변환기 API에 관해 자세히 알아보려면 print(help(tf.lite.TFLiteConverter))를 실행하세요.

tf.lite.TFLiteConverter를 사용하여 TensorFlow 모델을 변환합니다. TensorFlow 모델은 저장된 모델 형식을 사용하여 저장되며 상위 수준 tf.keras.* API (Keras 모델) 또는 하위 수준 tf.* API (여기서 구체적인 함수 생성)를 사용하여 생성됩니다. 따라서 다음 세 가지 옵션이 있습니다. 예는 다음 몇 가지 섹션을 참고하세요.

저장된 모델 변환 (권장)

다음 예는 SavedModel을 TensorFlow Lite 모델로 변환하는 방법을 보여줍니다.

import tensorflow as tf

# Convert the model
converter = tf.lite.TFLiteConverter.from_saved_model(saved_model_dir) # path to the SavedModel directory
tflite_model = converter.convert()

# Save the model.
with open('model.tflite', 'wb') as f:
  f.write(tflite_model)

Keras 모델 변환

다음 예는 Keras 모델을 TensorFlow Lite 모델로 변환하는 방법을 보여줍니다.

import tensorflow as tf

# Create a model using high-level tf.keras.* APIs
model = tf.keras.models.Sequential([
    tf.keras.layers.Dense(units=1, input_shape=[1]),
    tf.keras.layers.Dense(units=16, activation='relu'),
    tf.keras.layers.Dense(units=1)
])
model.compile(optimizer='sgd', loss='mean_squared_error') # compile the model
model.fit(x=[-1, 0, 1], y=[-3, -1, 1], epochs=5) # train the model
# (to generate a SavedModel) tf.saved_model.save(model, "saved_model_keras_dir")

# Convert the model.
converter = tf.lite.TFLiteConverter.from_keras_model(model)
tflite_model = converter.convert()

# Save the model.
with open('model.tflite', 'wb') as f:
  f.write(tflite_model)

concrete 함수 변환

다음 예에서는 concrete 함수를 TensorFlow Lite 모델로 변환하는 방법을 보여줍니다.

import tensorflow as tf

# Create a model using low-level tf.* APIs
class Squared(tf.Module):
  @tf.function(input_signature=[tf.TensorSpec(shape=[None], dtype=tf.float32)])
  def __call__(self, x):
    return tf.square(x)
model = Squared()
# (ro run your model) result = Squared(5.0) # This prints "25.0"
# (to generate a SavedModel) tf.saved_model.save(model, "saved_model_tf_dir")
concrete_func = model.__call__.get_concrete_function()

# Convert the model.

converter = tf.lite.TFLiteConverter.from_concrete_functions([concrete_func],
                                                            model)
tflite_model = converter.convert()

# Save the model.
with open('model.tflite', 'wb') as f:
  f.write(tflite_model)

기타 기능

  • 최적화를 적용합니다. 일반적으로 사용되는 최적화는 학습 후 양자화로, 정확도 손실을 최소화하면서 모델 지연 시간과 크기를 더 줄일 수 있습니다.

  • 메타데이터를 추가하면 기기에 모델을 배포할 때 플랫폼별 래퍼 코드를 더 쉽게 만들 수 있습니다.

변환 오류

다음은 일반적인 변환 오류와 해결 방법입니다.

명령줄 도구

pip에서 TensorFlow 2.x를 설치한 경우 tflite_convert 명령어를 사용합니다. 사용 가능한 모든 플래그를 보려면 다음 명령어를 사용합니다.

$ tflite_convert --help

`--output_file`. Type: string. Full path of the output file.
`--saved_model_dir`. Type: string. Full path to the SavedModel directory.
`--keras_model_file`. Type: string. Full path to the Keras H5 model file.
`--enable_v1_converter`. Type: bool. (default False) Enables the converter and flags used in TF 1.x instead of TF 2.x.

You are required to provide the `--output_file` flag and either the `--saved_model_dir` or `--keras_model_file` flag.

TensorFlow 2.x 소스가 다운로드되어 있고 패키지를 빌드 및 설치하지 않고 해당 소스에서 변환기를 실행하려면 명령어에서 'tflite_convert'를 'bazel run tensorflow/lite/python:tflite_convert --'로 바꾸면 됩니다.

저장된 모델 변환 

tflite_convert \
  --saved_model_dir=/tmp/mobilenet_saved_model \
  --output_file=/tmp/mobilenet.tflite

Keras H5 모델 변환 

tflite_convert \
  --keras_model_file=/tmp/mobilenet_keras_model.h5 \
  --output_file=/tmp/mobilenet.tflite