Pilih operator TensorFlow

Karena library operator bawaan TensorFlow Lite hanya mendukung operator TensorFlow dalam jumlah terbatas, tidak semua model dapat dikonversi. Untuk mengetahui detailnya, lihat kompatibilitas operator.

Untuk mengizinkan konversi, pengguna dapat mengaktifkan penggunaan operasi TensorFlow tertentu dalam model TensorFlow Lite mereka. Namun, menjalankan model TensorFlow Lite dengan operasi TensorFlow memerlukan penarikan runtime TensorFlow inti, yang akan meningkatkan ukuran biner penafsir TensorFlow Lite. Untuk Android, Anda dapat menghindari hal ini dengan secara selektif hanya membangun operasi Tensorflow yang diperlukan. Untuk mengetahui detailnya, lihat mengurangi ukuran biner.

Dokumen ini menjelaskan cara mengonversi dan run model TensorFlow Lite yang berisi operasi TensorFlow pada platform pilihan Anda. Kursus ini juga membahas metrik performa dan ukuran serta batasan umum.

Mengonversi model

Contoh berikut menunjukkan cara menghasilkan model TensorFlow Lite dengan Operasi TensorFlow tertentu.

import tensorflow as tf

converter = tf.lite.TFLiteConverter.from_saved_model(saved_model_dir)
converter.target_spec.supported_ops = [
  tf.lite.OpsSet.TFLITE_BUILTINS, # enable TensorFlow Lite ops.
  tf.lite.OpsSet.SELECT_TF_OPS # enable TensorFlow ops.
]
tflite_model = converter.convert()
open("converted_model.tflite", "wb").write(tflite_model)

Jalankan Inferensi

Saat menggunakan model TensorFlow Lite yang telah dikonversi dengan dukungan untuk operasi TensorFlow tertentu, klien juga harus menggunakan runtime TensorFlow Lite yang menyertakan library operasi TensorFlow yang diperlukan.

AAR Android

Untuk mengurangi ukuran biner, buat file AAR kustom Anda sendiri seperti yang dipandu di bagian berikutnya. Jika ukuran biner tidak menjadi masalah, sebaiknya gunakan operasi AAR dengan TensorFlow yang dihosting di MavenCentral yang telah dibangun sebelumnya.

Anda dapat menentukannya dalam dependensi build.gradle dengan menambahkannya bersama AAR TensorFlow Lite standar sebagai berikut:

dependencies {
    implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite:0.0.0-nightly-SNAPSHOT'
    // This dependency adds the necessary TF op support.
    implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-select-tf-ops:0.0.0-nightly-SNAPSHOT'
}

Untuk menggunakan snapshot setiap malam, pastikan Anda telah menambahkan repositori snapshot Sonatype.

Setelah Anda menambahkan dependensi, delegasi yang diperlukan untuk menangani operasi TensorFlow grafik harus diinstal secara otomatis untuk grafik yang memerlukannya.

Catatan: Dependensi operasi TensorFlow relatif besar, sehingga Anda mungkin perlu memfilter ABI x86 yang tidak diperlukan di file .gradle dengan menyiapkan abiFilters.

android {
    defaultConfig {
        ndk {
            abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
        }
    }
}

Membangun AAR Android

Untuk mengurangi ukuran biner atau kasus lanjutan lainnya, Anda juga dapat membangun library secara manual. Dengan asumsi bahwa lingkungan build TensorFlow Lite yang berfungsi, build AAR Android dengan operasi TensorFlow tertentu sebagai berikut:

sh tensorflow/lite/tools/build_aar.sh \
  --input_models=/a/b/model_one.tflite,/c/d/model_two.tflite \
  --target_archs=x86,x86_64,arm64-v8a,armeabi-v7a

Tindakan ini akan menghasilkan file AAR bazel-bin/tmp/tensorflow-lite.aar untuk operasi kustom dan bawaan TensorFlow Lite; serta menghasilkan file AAR bazel-bin/tmp/tensorflow-lite-select-tf-ops.aar untuk operasi TensorFlow. Jika tidak memiliki lingkungan build yang berfungsi, Anda juga dapat mem-build file di atas dengan docker.

Dari sana, Anda dapat mengimpor file AAR langsung ke project, atau memublikasikan file AAR kustom ke repositori Maven lokal Anda:

mvn install:install-file \
  -Dfile=bazel-bin/tmp/tensorflow-lite.aar \
  -DgroupId=org.tensorflow \
  -DartifactId=tensorflow-lite -Dversion=0.1.100 -Dpackaging=aar
mvn install:install-file \
  -Dfile=bazel-bin/tmp/tensorflow-lite-select-tf-ops.aar \
  -DgroupId=org.tensorflow \
  -DartifactId=tensorflow-lite-select-tf-ops -Dversion=0.1.100 -Dpackaging=aar

Terakhir, di build.gradle aplikasi, pastikan Anda memiliki dependensi mavenLocal() dan ganti dependensi TensorFlow Lite standar dengan dependensi yang memiliki dukungan untuk operasi TensorFlow tertentu:

allprojects {
    repositories {
        mavenCentral()
        maven {  // Only for snapshot artifacts
            name 'ossrh-snapshot'
            url 'https://oss.sonatype.org/content/repositories/snapshots'
        }
        mavenLocal()
    }
}

dependencies {
    implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite:0.1.100'
    implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-select-tf-ops:0.1.100'
}

iOS

Menggunakan CocoaPods

TensorFlow Lite menyediakan CocoaPods TF ops tertentu setiap malam untuk arm64, yang dapat Anda andalkan bersama CocoaPods TensorFlowLiteSwift atau TensorFlowLiteObjC.

Catatan: Jika perlu menggunakan TF Ops tertentu dalam simulator x86_64, Anda dapat mem-build framework operasi tertentu sendiri. Lihat bagian Menggunakan Bazel + Xcode untuk mengetahui detail selengkapnya.

# In your Podfile target:
  pod 'TensorFlowLiteSwift'   # or 'TensorFlowLiteObjC'
  pod 'TensorFlowLiteSelectTfOps', '~> 0.0.1-nightly'

Setelah menjalankan pod install, Anda harus menyediakan flag linker tambahan untuk memuat secara paksa framework operasi TF yang dipilih ke dalam project Anda. Di project Xcode Anda, buka Build Settings -> Other Linker Flags, dan tambahkan:

Untuk versi >= 2.9.0:

-force_load $(SRCROOT)/Pods/TensorFlowLiteSelectTfOps/Frameworks/TensorFlowLiteSelectTfOps.xcframework/ios-arm64/TensorFlowLiteSelectTfOps.framework/TensorFlowLiteSelectTfOps

Untuk versi < 2.9.0:

-force_load $(SRCROOT)/Pods/TensorFlowLiteSelectTfOps/Frameworks/TensorFlowLiteSelectTfOps.framework/TensorFlowLiteSelectTfOps

Selanjutnya, Anda dapat menjalankan model apa pun yang dikonversi dengan SELECT_TF_OPS di aplikasi iOS. Misalnya, Anda dapat memodifikasi aplikasi iOS Klasifikasi Gambar untuk menguji fitur operasi TF tertentu.

  • Ganti file model dengan file yang dikonversi dengan SELECT_TF_OPS yang diaktifkan.
  • Tambahkan dependensi TensorFlowLiteSelectTfOps ke Podfile seperti yang ditunjukkan.
  • Tambahkan tanda penaut tambahan seperti di atas.
  • Jalankan aplikasi contoh dan lihat apakah model tersebut berfungsi dengan benar.

Menggunakan Bazel + Xcode

TensorFlow Lite dengan operasi TensorFlow tertentu untuk iOS dapat dibangun menggunakan Bazel. Pertama, ikuti petunjuk build iOS untuk mengonfigurasi ruang kerja Bazel dan file .bazelrc dengan benar.

Setelah mengonfigurasi ruang kerja dengan dukungan iOS yang diaktifkan, Anda dapat menggunakan perintah berikut untuk mem-build framework add-on operasi TF tertentu, yang dapat ditambahkan di atas TensorFlowLiteC.framework biasa. Perhatikan bahwa framework operasi TF yang dipilih tidak dapat dibuat untuk arsitektur i386, sehingga Anda harus secara eksplisit menyediakan daftar arsitektur target yang tidak mencakup i386.

bazel build -c opt --config=ios --ios_multi_cpus=arm64,x86_64 \
  //tensorflow/lite/ios:TensorFlowLiteSelectTfOps_framework

Tindakan ini akan membuat framework di direktori bazel-bin/tensorflow/lite/ios/. Anda dapat menambahkan framework baru ini ke project Xcode dengan mengikuti langkah-langkah serupa yang dijelaskan di bagian Setelan project Xcode dalam panduan build iOS.

Setelah menambahkan framework ke project aplikasi Anda, tanda penaut tambahan harus ditentukan di project aplikasi Anda untuk memuat otomatis framework operasi TF tertentu. Di project Xcode Anda, buka Build Settings -> Other Linker Flags, dan tambahkan:

-force_load <path/to/your/TensorFlowLiteSelectTfOps.framework/TensorFlowLiteSelectTfOps>

C/C++

Jika menggunakan Bazel atau CMake untuk membangun penafsir TensorFlow Lite, Anda dapat mengaktifkan delegasi Flex dengan menautkan library bersama delegasi TensorFlow Lite Flex. Anda dapat membuatnya dengan Bazel sebagai perintah berikut.

bazel build -c opt --config=monolithic tensorflow/lite/delegates/flex:tensorflowlite_flex

Perintah ini menghasilkan library bersama berikut di bazel-bin/tensorflow/lite/delegates/flex.

Platform Nama perpustakaan
Linux libtensorflowlite_flex.so
macOS libtensorflowlite_flex.dylib
Windows tensorflowlite_flex.dll

Perhatikan bahwa TfLiteDelegate yang diperlukan akan otomatis diinstal saat membuat penafsir pada runtime, selama library bersama ditautkan. Anda tidak perlu menginstal instance delegasi secara eksplisit seperti yang biasanya diperlukan dengan jenis delegasi lainnya.

Catatan: Fitur ini tersedia mulai versi 2.7.

Python

TensorFlow Lite dengan operasi TensorFlow tertentu akan otomatis diinstal dengan paket pip TensorFlow. Anda juga dapat memilih untuk hanya menginstal paket pip TensorFlow Lite Interpreter.

Regresi

Performa

Saat menggunakan kombinasi operasi TensorFlow bawaan dan tertentu, semua pengoptimalan TensorFlow Lite dan operasi bawaan yang dioptimalkan akan tersedia dan dapat digunakan dengan model yang dikonversi.

Tabel berikut menjelaskan waktu rata-rata yang diperlukan untuk menjalankan inferensi di MobileNet pada Pixel 2. Waktu yang tercantum adalah rata-rata 100 sesi. Target ini dibuat untuk Android menggunakan tanda: --config=android_arm64 -c opt.

Membangun Waktu (milidetik)
Hanya operasi bawaan (TFLITE_BUILTIN) 260,7
Hanya menggunakan operasi TF (SELECT_TF_OPS) 264,5

Ukuran biner

Tabel berikut menjelaskan ukuran biner TensorFlow Lite untuk setiap build. Target ini dibuat untuk Android menggunakan --config=android_arm -c opt.

Membangun Ukuran Biner C++ Ukuran APK Android
Hanya operasi bawaan 796 KB 561 KB
Operasi bawaan + operasi TF 23,0 MB 8,0 MB
Operasi bawaan + operasi TF (1) 4,1 MB 1,8 MB

(1) Library ini dibuat secara selektif untuk model i3d-kinetics-400 dengan 8 operasi bawaan TFLite dan 3 operasi Tensorflow. Untuk mengetahui detail selengkapnya, baca bagian Mengurangi ukuran biner TensorFlow Lite.

Batasan umum

  • Jenis yang tidak didukung: Operasi TensorFlow tertentu mungkin tidak mendukung kumpulan lengkap jenis input/output yang biasanya tersedia di TensorFlow.

Info terbaru

  • Versi 2.6
    • Dukungan untuk operator berbasis atribut GraphDef dan inisialisasi resource HashTable telah meningkat.
  • Versi 2.5
  • Versi 2.4
    • Kompatibilitas dengan delegasi yang diakselerasi hardware telah meningkat