mindspore/README_CN.md

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![MindSpore标志](https://gitee.com/mindspore/mindspore/raw/master/docs/MindSpore-logo.png "MindSpore logo")
[![PyPI - Python Version](https://img.shields.io/pypi/pyversions/mindspore.svg)](https://pypi.org/project/mindspore)
[![PyPI](https://badge.fury.io/py/mindspore.svg)](https://badge.fury.io/py/mindspore)
[![Downloads](https://pepy.tech/badge/mindspore)](https://pepy.tech/project/mindspore)
[![DockerHub](https://img.shields.io/docker/pulls/mindspore/mindspore-cpu.svg)](https://hub.docker.com/r/mindspore/mindspore-cpu)
[![LICENSE](https://img.shields.io/github/license/mindspore-ai/mindspore.svg?style=flat-square)](https://github.com/mindspore-ai/mindspore/blob/master/LICENSE)
[![Slack](https://img.shields.io/badge/slack-chat-green.svg?logo=slack)](https://join.slack.com/t/mindspore/shared_invite/zt-dgk65rli-3ex4xvS4wHX7UDmsQmfu8w)
[![PRs Welcome](https://img.shields.io/badge/PRs-welcome-brightgreen.svg?style=flat-square)](https://gitee.com/mindspore/mindspore/pulls)
[View English](./README.md)
<!-- TOC -->
- [MindSpore介绍](#mindspore介绍)
- [自动微分](#自动微分)
- [自动并行](#自动并行)
- [安装](#安装)
- [pip方式安装](#pip方式安装)
- [源码编译方式安装](#源码编译方式安装)
- [Docker镜像](#docker镜像)
- [快速入门](#快速入门)
- [文档](#文档)
- [社区](#社区)
- [治理](#治理)
- [交流](#交流)
- [贡献](#贡献)
- [分支维护策略](#分支维护策略)
- [现有分支维护状态](#现有分支维护状态)
- [版本说明](#版本说明)
- [许可证](#许可证)
<!-- /TOC -->
## MindSpore介绍
MindSpore是一种适用于端边云场景的新型开源深度学习训练/推理框架。
MindSpore提供了友好的设计和高效的执行旨在提升数据科学家和算法工程师的开发体验并为Ascend AI处理器提供原生支持以及软硬件协同优化。
同时MindSpore作为全球AI开源社区致力于进一步开发和丰富AI软硬件应用生态。
<img src="https://gitee.com/mindspore/mindspore/raw/master/docs/MindSpore-architecture-zh.png" alt="MindSpore Architecture"/>
欲了解更多详情,请查看我们的[总体架构](https://www.mindspore.cn/docs/programming_guide/zh-CN/master/architecture.html)。
### 自动微分
当前主流深度学习框架中有两种自动微分技术:
- **操作符重载法** 通过操作符重载对编程语言中的基本操作语义进行重定义,封装其微分规则。 在程序运行时记录算子过载正向执行时网络的运行轨迹,对动态生成的数据流图应用链式法则,实现自动微分。
- **代码变换法** 该技术是从功能编程框架演进而来以即时编译Just-in-time CompilationJIT的形式对中间表达式程序在编译过程中的表达式进行自动差分转换支持复杂的控制流场景、高阶函数和闭包。
PyTorch采用的是操作符重载法。相较于代码变换法操作符重载法是在运行时生成微分计算图的 无需考虑函数调用与控制流等情况, 开发更为简单。 但该方法不能在编译时刻做微分图的优化, 控制流也需要根据运行时的信息来展开, 很难实现性能的极限优化。
MindSpore则采用的是代码变换法。一方面它支持自动控制流的自动微分因此像PyTorch这样的模型构建非常方便。另一方面MindSpore可以对神经网络进行静态编译优化以获得更好的性能。
<img src="https://gitee.com/mindspore/mindspore/raw/master/docs/Automatic-differentiation.png" alt="Automatic Differentiation" width="600"/>
MindSpore自动微分的实现可以理解为程序本身的符号微分。MindSpore IR是一个函数中间表达式它与基础代数中的复合函数具有直观的对应关系。复合函数的公式由任意可推导的基础函数组成。MindSpore IR中的每个原语操作都可以对应基础代数中的基本功能从而可以建立更复杂的流控制。
### 自动并行
MindSpore自动并行的目的是构建数据并行、模型并行和混合并行相结合的训练方法。该方法能够自动选择开销最小的模型切分策略实现自动分布并行训练。
<img src="https://gitee.com/mindspore/mindspore/raw/master/docs/Automatic-parallel.png" alt="Automatic Parallel" width="600"/>
目前MindSpore采用的是算子切分的细粒度并行策略即图中的每个算子被切分为一个集群完成并行操作。在此期间的切分策略可能非常复杂但是作为一名Python开发者您无需关注底层实现只要顶层API计算是有效的即可。
## 安装
### pip方式安装
MindSpore提供跨多个后端的构建选项
| 硬件平台 | 操作系统 | 状态 |
| :------------ | :-------------- | :--- |
| Ascend 910 | Ubuntu-x86 | ✔️ |
| | Ubuntu-aarch64 | ✔️ |
| | EulerOS-aarch64 | ✔️ |
| | CentOS-x86 | ✔️ |
| | CentOS-aarch64 | ✔️ |
| GPU CUDA 10.1 | Ubuntu-x86 | ✔️ |
| CPU | Ubuntu-x86 | ✔️ |
| | Ubuntu-aarch64 | ✔️ |
| | Windows-x86 | ✔️ |
使用`pip`命令安装,以`CPU`和`Ubuntu-x86`build版本为例
1. 请从[MindSpore下载页面](https://www.mindspore.cn/versions)下载并安装whl包。
```bash
pip install https://ms-release.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com/1.2.0-rc1/MindSpore/cpu/ubuntu_x86/mindspore-1.2.0rc1-cp37-cp37m-linux_x86_64.whl
```
2. 执行以下命令,验证安装结果。
```python
import numpy as np
import mindspore.context as context
import mindspore.nn as nn
from mindspore import Tensor
from mindspore.ops import operations as P
context.set_context(mode=context.GRAPH_MODE, device_target="CPU")
class Mul(nn.Cell):
def __init__(self):
super(Mul, self).__init__()
self.mul = P.Mul()
def construct(self, x, y):
return self.mul(x, y)
x = Tensor(np.array([1.0, 2.0, 3.0]).astype(np.float32))
y = Tensor(np.array([4.0, 5.0, 6.0]).astype(np.float32))
mul = Mul()
print(mul(x, y))
```
```text
[ 4. 10. 18.]
```
使用pip方式在不同的环境安装MindSpore可参考以下文档。
- [Ascend环境使用pip方式安装MindSpore](https://gitee.com/mindspore/docs/blob/master/install/mindspore_ascend_install_pip.md)
- [GPU环境使用pip方式安装MindSpore](https://gitee.com/mindspore/docs/blob/master/install/mindspore_gpu_install_pip.md)
- [CPU环境使用pip方式安装MindSpore](https://gitee.com/mindspore/docs/blob/master/install/mindspore_cpu_install_pip.md)
### 源码编译方式安装
使用源码编译方式在不同的环境安装MindSpore可参考以下文档。
- [Ascend环境使用源码编译方式安装MindSpore](https://gitee.com/mindspore/docs/blob/master/install/mindspore_ascend_install_source.md)
- [GPU环境使用源码编译方式安装MindSpore](https://gitee.com/mindspore/docs/blob/master/install/mindspore_gpu_install_source.md)
- [CPU环境使用源码编译方式安装MindSpore](https://gitee.com/mindspore/docs/blob/master/install/mindspore_cpu_install_source.md)
### Docker镜像
MindSpore的Docker镜像托管在[Docker Hub](https://hub.docker.com/r/mindspore)上。
目前容器化构建选项支持情况如下:
| 硬件平台 | Docker镜像仓库 | 标签 | 说明 |
| :----- | :------------------------ | :----------------------- | :--------------------------------------- |
| CPU | `mindspore/mindspore-cpu` | `x.y.z` | 已经预安装MindSpore `x.y.z` CPU版本的生产环境。 |
| | | `devel` | 提供开发环境从源头构建MindSpore`CPU`后端)。安装详情请参考<https://www.mindspore.cn/install> 。 |
| | | `runtime` | 提供运行时环境安装MindSpore二进制包`CPU`后端)。 |
| GPU | `mindspore/mindspore-gpu` | `x.y.z` | 已经预安装MindSpore `x.y.z` GPU版本的生产环境。 |
| | | `devel` | 提供开发环境从源头构建MindSpore`GPU CUDA10.1`后端)。安装详情请参考<https://www.mindspore.cn/install> 。 |
| | | `runtime` | 提供运行时环境安装MindSpore二进制包`GPU CUDA10.1`后端)。 |
> **注意:** 不建议从源头构建GPU `devel` Docker镜像后直接安装whl包。我们强烈建议您在GPU `runtime` Docker镜像中传输并安装whl包。
- CPU
对于`CPU`后端,可以直接使用以下命令获取并运行最新的稳定镜像:
```bash
docker pull mindspore/mindspore-cpu:1.1.0
docker run -it mindspore/mindspore-cpu:1.1.0 /bin/bash
```
- GPU
对于`GPU`后端,请确保`nvidia-container-toolkit`已经提前安装,以下是`Ubuntu`用户安装指南:
```bash
DISTRIBUTION=$(. /etc/os-release; echo $ID$VERSION_ID)
curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/gpgkey | apt-key add -
curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/$DISTRIBUTION/nvidia-docker.list | tee /etc/apt/sources.list.d/nvidia-docker.list
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y nvidia-container-toolkit nvidia-docker2
sudo systemctl restart docker
```
编辑文件 daemon.json:
```bash
$ vim /etc/docker/daemon.json
{
"runtimes": {
"nvidia": {
"path": "nvidia-container-runtime",
"runtimeArgs": []
}
}
}
```
再次重启docker:
```bash
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
```
使用以下命令获取并运行最新的稳定镜像:
```bash
docker pull mindspore/mindspore-gpu:1.1.0
docker run -it -v /dev/shm:/dev/shm --runtime=nvidia --privileged=true mindspore/mindspore-gpu:1.1.0 /bin/bash
```
要测试Docker是否正常工作请运行下面的Python代码并检查输出
```python
import numpy as np
import mindspore.context as context
from mindspore import Tensor
from mindspore.ops import functional as F
context.set_context(mode=context.PYNATIVE_MODE, device_target="GPU")
x = Tensor(np.ones([1,3,3,4]).astype(np.float32))
y = Tensor(np.ones([1,3,3,4]).astype(np.float32))
print(F.tensor_add(x, y))
```
```text
[[[ 2. 2. 2. 2.],
[ 2. 2. 2. 2.],
[ 2. 2. 2. 2.]],
[[ 2. 2. 2. 2.],
[ 2. 2. 2. 2.],
[ 2. 2. 2. 2.]],
[[ 2. 2. 2. 2.],
[ 2. 2. 2. 2.],
[ 2. 2. 2. 2.]]]
```
如果您想了解更多关于MindSpore Docker镜像的构建过程请查看[docker](https://gitee.com/mindspore/mindspore/blob/master/scripts/docker/README.md) repo了解详细信息。
## 快速入门
参考[快速入门](https://www.mindspore.cn/tutorials/zh-CN/master/quick_start.html)实现图片分类。
## 文档
有关安装指南、教程和API的更多详细信息请参阅[用户文档](https://gitee.com/mindspore/docs)。
## 社区
### 治理
查看MindSpore如何进行[开放治理](https://gitee.com/mindspore/community/blob/master/governance.md)。
### 交流
- [MindSpore Slack](https://join.slack.com/t/mindspore/shared_invite/zt-dgk65rli-3ex4xvS4wHX7UDmsQmfu8w) 开发者交流平台。
- `#mindspore`IRC频道仅用于会议记录
- 视频会议:待定
- 邮件列表:<https://mailweb.mindspore.cn/postorius/lists>
## 贡献
欢迎参与贡献。更多详情,请参阅我们的[贡献者Wiki](https://gitee.com/mindspore/mindspore/blob/master/CONTRIBUTING.md)。
## 分支维护策略
MindSpore的版本分支有以下几种维护阶段
| **状态** | **持续时间** | **说明** |
|-------------|---------------|--------------------------------------------------|
| Planning | 1 - 3 months | 特性规划。 |
| Development | 3 months | 特性开发。 |
| Maintained | 6 - 12 months | 允许所有问题修复的合入,并发布版本。 |
| Unmaintained| 0 - 3 months | 允许所有问题修复的合入,无专人维护,不再发布版本。 |
| End Of Life (EOL) | N/A | 不再接受修改合入该分支。 |
## 现有分支维护状态
| **分支名** | **当前状态** | **上线时间** | **后续状态** | **EOL 日期**|
|------------|--------------|----------------------|----------------------------------------|------------|
| **r1.6** | Maintained | 2022-01-29 | Unmaintained <br> 2023-01-29 estimated | |
| **r1.5** | Maintained | 2021-10-15 | Unmaintained <br> 2022-10-15 estimated | |
| **r1.4** | Maintained | 2021-08-15 | Unmaintained <br> 2022-08-15 estimated | |
| **r1.3** | Maintained | 2021-07-15 | Unmaintained <br> 2022-07-15 estimated | |
| **r1.2** | Unmaintained | 2021-04-15 | End Of Life <br> 2022-04-15 estimated | |
| **r1.1** | End Of Life | 2020-12-31 | | 2021-09-30 |
| **r1.0** | End Of Life | 2020-09-24 | | 2021-07-30 |
| **r0.7** | End Of Life | 2020-08-31 | | 2021-02-28 |
| **r0.6** | End Of Life | 2020-07-31 | | 2020-12-30 |
| **r0.5** | End Of Life | 2020-06-30 | | 2021-06-30 |
| **r0.3** | End Of Life | 2020-05-31 | | 2020-09-30 |
| **r0.2** | End Of Life | 2020-04-30 | | 2020-08-31 |
| **r0.1** | End Of Life | 2020-03-28 | | 2020-06-30 |
## 版本说明
版本说明请参阅[RELEASE](https://gitee.com/mindspore/mindspore/blob/master/RELEASE.md)。
## 许可证
[Apache License 2.0](https://gitee.com/mindspore/mindspore#/mindspore/mindspore/blob/master/LICENSE)