透過命令列剖析規則的 BrainScript

發行項
03/15/2017

以下我們將說明命令列剖析規則CNTK。 CNTK是由數個元件所組成，可完成工作。這些元件大部分都需要一些可用的組態資訊才能運作，而且這些組態參數是透過 CNTK 中的組態檔提供。

組態檔是名稱/值組的集合。組態資料可以是下列其中一種類型：

簡單：將單一值指派給組態參數。例如： deviceId = "Auto" 。
陣列：已指派組態參數的值陣列，這些值不需要屬於統一類型。 : 是陣列的預設分隔符號。分隔符號可以藉由將陣列值括在括弧中，並將新的分隔符號緊接在左括弧後面來變更。 *字元允許在陣列中重複多次特定值。例如， minibatchSize = 256:512:512:512:1024 等於 minibatchSize = 256:512*3:1024 。
Set：參數集包含任何型別的組態參數集合。參數集可以是巢狀的。參數集的預設分隔符號是在 ; 一行中包含多個專案時。行分隔符號也可做為專案的分隔符號。例如：

block1 = [id=1;size=256]

block2 = [
    subblock = [string="hi";num=5]
    value = 1e-10
    array = 10:"this is a test":1.25
]

在CNTK中，組態檔會以階層方式組織。在CNTK元件要求值之前，不會評估實際的資料值。當元件要求值時，CNTK會先在元件區塊內搜尋。如果找不到值，則會繼續查看父系和父系參數集，直到找到參數，或達到組態階層的最上層，而不會有相符專案。這可讓不同區塊更容易共用相同的參數值。如先前所述，若要執行CNTK您需要在命令列中指定組態檔，因為 cntk configFile=yourExp.cntk 這會載入要求的組態檔，並執行組態檔中命令參數中列出的任何命令區塊。

命令和動作

必須有最上層命令參數，它會定義 (與組態檔中執行) 分隔 : 的命令。每個命令都會參考檔案中的命令區塊，該區塊必須包含定義區塊將執行的作業的動作參數。例如，下列命令會執行區塊，該區塊會執行 mnistTrain 定型動作，後面接著 mnistTest 評估模型的區塊。

command = mnistTrain:mnistTest

mnistTrain = [
    action = "train"
    ...
]

mnistTest = [
    action = "eval"
    ...
]

命令列中的組態多載

通常會有一個組態可用來做為基底組態，並且只修改每個實驗性回合的幾個參數。這可以透過幾種不同的方式來完成，其中一種是覆寫命令列上的設定。例如，若要覆寫模型檔案路徑，您可以直接修改命令列，如下所示：

cntk configFile=yourExp.cntk stderr="c:\temp\newpath"

這會使用新值覆寫組態檔根層級所定義的目前設定 stderr 。如果需要修改命令區塊內的參數，也必須指定區塊。例如，使用者可以將命令列中實驗的變更 minibatchSize 為

cntk configFile=yourExp.cntk mnistTrain=[minibatchSize=256]

或修改用於實驗的資料檔案

cntk configFile=yourExp.cntk mnistTrain=[reader=[file="mynewfile.txt"]]

分層組態檔

除了使用命令列參數覆寫組態檔的某些部分，也可以指定多個組態檔，其中後者的檔案會覆寫先前的組態檔。這可讓使用者擁有主要組態檔，然後在個別的組態檔中指定它們想要針對指定執行CNTK覆寫的主要參數。這可藉由指定組態檔的 '+' 分隔清單，或使用 configFile= 標記多次來完成。以下用法是相同的。

cntk configFile=yourExp1.cntk+yourExp2.cntk

cntk configFile=yourExp1.cntk configFile=yourExp2.cntk

如果 yourExp2.cntk 只包含字串 mnistTrain=[reader=[file=mynewfile.txt]] ，則這兩個命令都相當於：

cntk configFile=yourExp1.cntk mnistTrain=[reader=[file="mynewfile.txt"]]

請注意，變數的值一律取決於上次指派的值。您也可以任意組合混合命令列參數和分層組態檔。例如，

cntk configFile=yourExp1.cntk+yourExp2.cntk var1=value configFile=yourExp3.cntk

會依照命令列上出現的連續處理這些組態參數，以及最後指派的任何值都是使用的值。

除了能夠在命令列指定多個組態檔之外，使用者還可以在另一個組態檔中包含一個組態檔。例如，如果的第一行 yourExp2.cntk 是

include=yourExp1.cntk

然後直接執行

cntk configFile=yourExp2.cntk

相當於執行中

cntk configFile=yourExp1.cntk+yourExp2.cntk

在此後者的案例中， yourExp2.cntk 不包含 include 語句。請注意，這些 include 語句可以出現在組態檔內的任何位置;不論 include 語句出現在何處，也就是將包含指定組態檔的位置。包含組態檔相當於將該檔案的內容貼到 include 語句的位置。 Include 語句會以遞迴方式解析 (使用深度優先搜尋) ，這表示如果包含和，則會解析完整鏈結，並 yourExpC.cntk 有效地包含在中 yourExpA.cntk 。 yourExpC.cntkyourExpB.cntkyourExpB.cntkyourExpA.cntk 如果組態檔包含多次 (例如，'A' 包含 'B' 和 'C'，而 'B' 也包含 'C') ，則只會在第一次遇到組態檔時有效地包含它。

字串化變數

雖然分層組態檔可讓使用者在實驗之間重複使用組態檔，但這仍然是很麻煩的程式。針對每個實驗，使用者可能必須覆寫數個參數，其中一些可能是長檔案路徑 (例如、 stderr 、 modelPath 、 file) 。「stringize」功能可讓此程式更容易。它可讓使用者指定如下的設定：

command = SpeechTrain
stderr = "$Root$\$RunName$.log"
speechTrain = [
    modelPath = "$Root$\$RunName$.cn"
    SGD = [
        reader = [
            features = [
                type = "real"
                dim = "$DataSet1_Dim$"
                file = "$DataSet1_Features$"
            ]
        ]
    ]
]

在這裡， Root 、 RunName 、 DataSet1_Dim 和 DataSet1_Features 是組態中其他位置所指定的變數 (範圍，可從) 使用範圍。解譯此組態檔時，剖析器會將表單 $VarName$ 的每個字串取代為字串 VarValue ，其中 VarValue 代表名為 VarName 的變數值。變數解析程式是遞迴的;例如，如果 A=$B$、B=$C$和 C=HelloWorld.txt，則 A 會解析為「HelloWorld.txt」。請確定組態檔中沒有參考迴圈。否則，剖析器此時會進入無限迴圈。

請注意，因為使用者相當於在組態檔和命令列中指定變數的值，所以可以在任一位置指定這些變數的值。回想一下，變數的值取決於上次指派的時間、發生在組態檔或命令列上。因此，如果在 Root config1.txt 中定義，但在命令列上覆寫，則命令列中指定的值會是用來解析 configFile1.txt 中實例 $Root$ 的值。其中一個實用的功能是，如果 stderr 或 modelPath 指向不存在的目錄，這些目錄將會由CNTK建立;這可讓您指定類似 stderr = $Root$\$RunName$\$RunName$.log 的內容，即使目錄 $Root$\$RunName$ 不存在也一樣。

預設值、重複的值和批註

組態檔中的大部分參數都有預設值，如果未指定任何組態值，則會使用此值。如果沒有預設值，而且搜尋中找不到值，則會顯示例外狀況，而且程式將會結束。如果指定參數名稱一次以上，最後一個值會設定為該值，就是要維護的值。唯一的例外狀況是在參數集中，這些參數集會以 [ 方 ] 括弧括住，在這些情況下，大括弧內的值會被視為參數集，而且會新增至目前現有的參數集。例如：

params=[a=1;b=2;c=3]
params=[c=5;d=6;e=7]

實際上等於：

params=[a=1;b=2;c=5;d=6;e=7]

請注意，這個附加處理不會用於陣列元素，而且如果設定多次，則會取代整個陣列。 #字元表示批註的開頭，忽略之後 # 所發生的所有內容。 #前面必須加上空白字元，或位於行開頭，才能解譯為批註。以下是有效的批註

stderr="c:\cntk\log\cntk" # "_mnistTrain_mnistTest.log"

以下是不會解譯為批註的值範例。它會將參數 var 設定為無限大， # 因為中的 1#INF 不是註解標記

var=1#INF

共用方式為