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mobilevitv2_050.cvnets_in1k 昇腾 NPU 适配

模型介绍

mobilevitv2_050.cvnets_in1k 是 MobileViTv2 系列的变体，是基于 timm（PyTorch 图像模型）框架开发的图像分类模型，并在 ImageNet-1k 数据集上完成了预训练。

模型名称：mobilevitv2_050.cvnets_in1k
任务类型：图像分类
模型框架：PyTorch + timm
输入格式：图片（RGB，256x256）
输出格式：1000 类 ImageNet-1k 分类概率
原始模型地址：timm/mobilevitv2_050.cvnets_in1k
ModelScope 地址：timm/mobilevitv2_050.cvnets_in1k

环境要求

操作系统：Linux（aarch64）
NPU：Ascend910（64GB HBM）
CANN：8.5.1
Python：3.11.14
PyTorch：2.9.0
torch_npu：2.9.0.post1
timm：1.0.27

NPU 适配说明

该模型属于标准的 PyTorch 图像分类模型，可通过 timm 库加载预训练权重，并能在昇腾 Ascend910 NPU 上直接运行。适配过程的关键步骤如下：

从 ModelScope 下载模型权重文件（model.safetensors）
使用 timm.create_model() 创建模型实例
将本地权重加载到模型中
将模型迁移至 NPU 设备（npu:0）
执行推理

快速开始

1. 安装依赖

pip install torch torch_npu timm Pillow numpy safetensors modelscope

如果下载速度慢，可使用清华镜像源：

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple torch torch_npu timm Pillow numpy safetensors modelscope

2. 下载模型权重

python -c "from modelscope.hub.snapshot_download import snapshot_download; snapshot_download('timm/mobilevitv2_050.cvnets_in1k')"

3. 运行推理

python inference.py

4. CPU / NPU 精度对比

python compare_cpu_npu.py

推理脚本 (inference.py)

import torch
import torch_npu
from timm import create_model
from safetensors.torch import load_file
from PIL import Image
from timm.data import create_transform, resolve_data_config

model = create_model('mobilevitv2_050.cvnets_in1k', pretrained=False, num_classes=1000)
model.eval()
state_dict = load_file('model.safetensors')
model.load_state_dict(state_dict, strict=False)
model = model.to('npu:0')

img = Image.open('test.jpg').convert('RGB')
config = resolve_data_config({{}}, model=create_model('mobilevitv2_050.cvnets_in1k', pretrained=False, num_classes=1000))
transform = create_transform(
    input_size=256, is_training=False,
    mean=config.get('mean', (0.485, 0.456, 0.406)),
    std=config.get('std', (0.229, 0.224, 0.225)),
    interpolation=config.get('interpolation', 'bicubic'))
input_tensor = transform(img).unsqueeze(0).to('npu:0')

with torch.no_grad():
    output = model(input_tensor)
probs = torch.nn.functional.softmax(output[0].cpu(), dim=0)
print(f'Top-1 class: {probs.argmax().item()}')

推理结果

CPU 推理结果

指标	值
Top-1 类别	21
Top-5 类别	[21, 22, 127, 23, 701]
推理耗时	0.061s

NPU 推理结果

指标	值
Top-1 类别	21
Top-5 类别	[21, 22, 127, 23, 701]
推理耗时	0.008s

推理输出截图

推理截图

CPU / NPU 精度对比

精度指标

指标	值
Logits 最大绝对误差	0.00867304
Logits 平均绝对误差	0.0018515
概率最大绝对误差	0.00031816
概率平均绝对误差	2.6e-06
相对误差	0.19%
Cosine 相似度	0.999998

Top-K 对比

指标	CPU	NPU	匹配
Top-1	21	21	✓
Top-5 重叠	5/5	5/5	✓

性能对比

指标	CPU	NPU	加速比
推理耗时	0.061s	0.008s	8.0x

精度测试结论

NPU 与 CPU 推理结果误差为 0.19%，符合精度误差小于 1% 的要求。

推理成功证据

以下日志展示了 NPU 推理成功的关键信息：

--- Top-K ---
Top-1 CPU: 21, NPU: 21, Match: True
Top-5 overlap: 5/5
CPU: 0.061s, NPU: 0.008s, Speedup: 8.00x

模型标签

#+NPU #+CV #+图像分类 #+昇腾 #+PyTorch #+timm #+Ascend910

参考链接