Keras バックエンド速度比較 CNTK vs TensorFlow

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Keras のバックエンドでCNTKを使うことができるようになっているようです(2017/8/25時点 Beta)
サンプルの多いKerasが、高速なCNTKで動く。いいですね!!

極めて簡単ではありますが、速度比較をしてみたので共有します。

結果

mnist 20 epochs (Keras exsample) のモデル作成にかかった時間

TensorFlow CNTK
72.77秒 54.36秒

詳細

実行環境

Dell xps15 with GTX1050 / windows 10 で、共に python 3.5 です。

Tensorflow GPU support
 https://storage.googleapis.com/tensorflow/windows/gpu/tensorflow_gpu-1.3.0-cp35-cp35m-win_amd64.whl

CNTK GPU
 https://cntk.ai/PythonWheel/GPU/cntk-2.1-cp35-cp35m-win_amd64.whl

実施方法

 CNTKのsetup結果確認用に紹介されていた、Keras exsample の mnist_mlp.py に 時間計測部分を追記して実施。

 参考「Using CNTK with Keras (Beta)」
  https://docs.microsoft.com/en-us/cognitive-toolkit/using-cntk-with-keras

 コード、一応貼っておきます。

mnist_mlp.py
from __future__ import print_function
import time
start_time = time.time()

import keras
from keras.datasets import mnist
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, Dropout
from keras.optimizers import RMSprop

batch_size = 128
num_classes = 10
epochs = 20

# the data, shuffled and split between train and test sets
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data()

x_train = x_train.reshape(60000, 784)
x_test = x_test.reshape(10000, 784)
x_train = x_train.astype('float32')
x_test = x_test.astype('float32')
x_train /= 255
x_test /= 255
print(x_train.shape[0], 'train samples')
print(x_test.shape[0], 'test samples')

# convert class vectors to binary class matrices
y_train = keras.utils.to_categorical(y_train, num_classes)
y_test = keras.utils.to_categorical(y_test, num_classes)

model = Sequential()
model.add(Dense(512, activation='relu', input_shape=(784,)))
model.add(Dropout(0.2))
model.add(Dense(512, activation='relu'))
model.add(Dropout(0.2))
model.add(Dense(10, activation='softmax'))

model.summary()

model.compile(loss='categorical_crossentropy',
              optimizer=RMSprop(),
              metrics=['accuracy'])

history = model.fit(x_train, y_train,
                    batch_size=batch_size,
                    epochs=epochs,
                    verbose=1,
                    validation_data=(x_test, y_test))
score = model.evaluate(x_test, y_test, verbose=0)
print('Test loss:', score[0])
print('Test accuracy:', score[1])

#時間表示
end_time = time.time()
print('start: ' + str(start_time) + '(sec)')
print('end: ' + str(end_time) + '(sec)')
print('processing time: ' + str(end_time - start_time) + '(sec)')

実行結果

TensorFlow backend 実行
image.png
結果
image.png

ユーザー.keras\skeras.json を書き換えて、、

keras.json
{
    "epsilon": 1e-07, 
    "floatx": "float32", 
    "image_data_format": "channels_last", 
    "backend": "cntk"
}

CNTK backend 実行
image.png
結果
image.png

お疲れ様でした。
最後まで読んでいただきありがとうございます。よい CNTK ライフを!!