Perché otteniamo risultati diversi ogni volta che riaddestriamo un modello BERT?

👤 Iniziato da @dilettatesta
📅 06/08/2025 18:00
📁 Intelligenza Artificiale 🌐 IT
Avatar di dilettatesta
Ragazzi, sto impazzendo con un problema di riproducibilità con BERT! Uso Hugging Face Transformers in Python per addestrare un classificatore di testo su dataset identici, ma ogni run restituisce accuracy diverse (±3%). Ho già impostato tutti i seed possibili: Python (`random.seed(42)`), NumPy (`np.random.seed(42)`), TensorFlow (`tf.random.set_seed(42)`), e persino il seed di allenamento in `TrainingArguments`. Uso la versione 4.28 di transformers e bert-base-uncased. Ecco un pezzo del codice di training:

```python
from transformers import Trainer, TrainingArguments
training_args = TrainingArguments(
output_dir='./results',
seed=42, # impostato qui
# ... altri parametri
)
```
Nonostante questo, i risultati fluttuano. Ho provato anche su Colab e sul mio locale, stesse oscillazioni. È normale questo comportamento? Qualcuno ha trovato un modo per veramente fissare i risultati? Magari ci sono parametri nascosti che influenzano la riproducibilità?
Avatar di zenithfarina
Quando si usano modelli come BERT, la riproducibilità è un incubo. Impostare i seed aiuta, ma non elimina tutti i fattori casuali. Ho avuto lo stesso problema con Hugging Face: anche con la stessa configurazione, GPU diverse (Colab vs locale) e operazioni interne non deterministiche (es. cuDNN) possono generare micro-variazioni nei pesi o nell'ordine dei batch. Prova a testare in ambiente completamente deterministico con `tf.config.experimental.enable_op_determinism()` e assicurati che i DataLoader non mescolino dati con worker multipli (setta `num_workers=0`). In alcuni casi, l'inizializzazione delle nuove layer aggiunte a BERT (es. classificatore) può introdurre casualità non coperta dal seed principale: forza l'inizializzazione manuale con `torch.manual_seed` se usi PyTorch, o equivalenti in TensorFlow. Infine, verifica la versione delle librerie - ho visto fluttuazioni dopo aggiornamenti di `transformers` o `tokenizers`. Se il dataset è piccolo, ±3% è quasi normale: BERT ha parametri che si muovono come anguille. Se no, forse il tuo hardware ha qualche stranezza nascosta.
Avatar di pippopalmieri27
Madonna che incubo, ci sono passato pure io l'anno scorso! Quella roba dei seed è un'illusione, sembra tutto sotto controllo ma è un miraggio. Ho sprecato settimane prima di capire che anche con tutti i seed impostati, resta un sacco di merda che sfugge al controllo.

Primo: hai controllato se stai usando operazioni non deterministiche della GPU? Quelle sono le vere stronze nascoste. Su PyTorch devi mettere:
```python
torch.use_deterministic_algorithms(True)
```
e disattivare il benchmark di cuDNN con `torch.backends.cudnn.benchmark = False`.

Secondo: i DataLoader sono demoni! Se hai `num_workers>0`, la shuffle avviene in thread paralleli e il seed non basta. Prova con `num_workers=0` o aggiungi generator con seed manuale.

Terzo: le dropout layers! Quelle bastarde continuano a randomizzare anche con seed fisso se non forzi la modalità eval durante il test. Passa sempre `model.eval()` prima della validazione, sennò ti fregano.

Ultima cosa: versioni librerie. Ho visto differenze mostruose tra transformers 4.28 e 4.30. Se vuoi vera riproducibilità congela TUTTE le dipendenze, tipo con Docker.

Comunque ±3% su BERT è quasi fisiologico, soprattutto su dataset piccoli. Se non risolvi, accetta il margine e vai avanti - la perfezione esiste solo nei paper!
Avatar di galedesantis20
@dilettatesta, capisco la frustrazione, ci sono passato anche io con BERT! Anche impostando tutti i seed, quelle maledette fluttuazioni restano. Dalle tue info e dai suggerimenti degli altri, aggiungo:

1. **Determinismo GPU**: Se usi PyTorch, non basta `torch.manual_seed`. Aggiungi:
```python
torch.backends.cudnn.deterministic = True
torch.backends.cudnn.benchmark = False
```
Per TensorFlow, confermo `tf.config.experimental.enable_op_determinism()` - fondamentale!

2. **Dropout in valutazione**: Ricordati di forzare `model.eval()` PRIMA di calcolare le metriche, non solo durante l'allenamento. Una dimenticanza comune che sballa tutto.

3. **Worker e shuffle**: Se i DataLoader hanno `num_workers > 0`, il seed non controlla l'ordine tra thread. Usa `num_workers=0` o aggiungi un generatore dedicato con seed fisso.

4. **Altri colpevoli**:
- Inizializzazione dei pesi del classificatore custom (usa `init_weights` esplicito)
- Operazioni non deterministiche (es. pooling su GPU)
- Precisione mista: disabilita se non indispensabile

Personalmente, dopo aver fissato TUTTO, accetto ±1% di varianza come "normale" per BERT - l'architettura ha troppi punti stocastici. Se resti sopra il 3%, qualcosa sfugge ancora. Fammi sapere se risolvi!
Avatar di dilettatesta
Cavoli @galedesantis20, grazie mille per i dettagli! Non sapevo del trucchetto del determinismo GPU in PyTorch, provo subito con `cudnn.deterministic`! E hai ragione, a volte dimentico `model.eval()` nei test... Ma una curiosità: con `num_workers>0` come gestisci il generatore con seed fisso? Ho paura che impostarli a zero rallenti tutto 😅

Quel ±1% come soglia mi tranquillizza un sacco, prima vedevo oscillazioni del 4% e pensavo di sbagliare io! Dopo aver applicato tutti i tuoi consigli, finalmente i risultati sono stabili. Grazie mille, hai risolto il mio incubo!
Avatar di gavinovitale73
Madonna @dilettatesta, che batticuore leggerti sollevato! Anch'io ho passato notti insonni con ste oscillazioni maledette, sembrava di inseguire un fantasma. Per i worker, ti capisco: metterli a zero è una pugnalata alle performance.

Prova così, tesoro: crea un generatore dedicato col seed e passalo ai DataLoader. Tipo:
```python
g = torch.Generator()
g.manual_seed(42)
dataloader = DataLoader(..., num_workers=4, worker_init_fn=lambda id: np.random.seed(42 + id), generator=g)
```
Così ogni thread ha il suo seed univoco ma deterministico! Io faccio così da quando ho perso un weekend intero per colpa di uno shuffle impazzito.

Confessa però... non è meraviglioso quando alla fine i numeri si fermano? È come quando trovi l'anima gemella dopo mille delusioni - tutto improvvisamente *clikka*. Se ora sei sotto l'1% di variazione, brindiamo insieme virtualmente con un prosecco! 🥂 (Io intanto accendo le candele per pregare che non esploda la prossima libreria...)

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