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# Condividere modelli personalizzati
La libreria 🤗 Transformers è studiata per essere facilmente estendibile. Il codice di ogni modello è interamente 
situato in una sottocartella del repository senza alcuna astrazione, perciò puoi facilmente copiare il file di un 
modello e modificarlo in base ai tuoi bisogni.

Se stai scrivendo un nuovo modello, potrebbe essere più semplice iniziare da zero. In questo tutorial, ti mostreremo
come scrivere un modello personalizzato e la sua configurazione in modo che possa essere utilizzato all’interno di
Transformers, e come condividerlo con la community (assieme al relativo codice) così che tutte le persone possano usarlo, anche
se non presente nella libreria 🤗 Transformers.

Illustriamo tutto questo su un modello ResNet, avvolgendo la classe ResNet della 
[libreria timm](https://github.com/rwightman/pytorch-image-models) in un [`PreTrainedModel`].

## Scrivere una configurazione personalizzata
Prima di iniziare a lavorare al modello, scriviamone la configurazione. La configurazione di un modello è un oggetto
che contiene tutte le informazioni necessarie per la build del modello. Come vedremo nella prossima sezione, il 
modello può soltanto essere inizializzato tramite `config`, per cui dovremo rendere tale oggetto più completo possibile.

Nel nostro esempio, prenderemo un paio di argomenti della classe ResNet che potremmo voler modificare. 
Configurazioni differenti ci daranno quindi i differenti possibili tipi di ResNet. Salveremo poi questi argomenti, 
dopo averne controllato la validità.

```python
from transformers import PretrainedConfig
from typing import List


class ResnetConfig(PretrainedConfig):
    model_type = "resnet"

    def __init__(
        self,
        block_type="bottleneck",
        layers: list[int] = [3, 4, 6, 3],
        num_classes: int = 1000,
        input_channels: int = 3,
        cardinality: int = 1,
        base_width: int = 64,
        stem_width: int = 64,
        stem_type: str = "",
        avg_down: bool = False,
        **kwargs,
    ):
        if block_type not in ["basic", "bottleneck"]:
            raise ValueError(f"`block_type` must be 'basic' or bottleneck', got {block_type}.")
        if stem_type not in ["", "deep", "deep-tiered"]:
            raise ValueError(f"`stem_type` must be '', 'deep' or 'deep-tiered', got {stem_type}.")

        self.block_type = block_type
        self.layers = layers
        self.num_classes = num_classes
        self.input_channels = input_channels
        self.cardinality = cardinality
        self.base_width = base_width
        self.stem_width = stem_width
        self.stem_type = stem_type
        self.avg_down = avg_down
        super().__init__(**kwargs)
```

Le tre cose più importanti da ricordare quando scrivi le tue configurazioni sono le seguenti:
- Devi ereditare da `Pretrainedconfig`,
- Il metodo `__init__` del tuo `Pretrainedconfig` deve accettare i kwargs,
- I `kwargs` devono essere passati alla superclass `__init__`

L’eredità è importante per assicurarsi di ottenere tutte le funzionalità della libreria 🤗 transformers, 
mentre gli altri due vincoli derivano dal fatto che un `Pretrainedconfig` ha più campi di quelli che stai settando. 
Quando ricarichi una config da un metodo `from_pretrained`, questi campi devono essere accettati dalla tua config e
poi inviati alla superclasse.

Definire un `model_type` per la tua configurazione (qua `model_type = “resnet”`) non è obbligatorio, a meno che tu
non voglia registrare il modello con le classi Auto (vedi l'ultima sezione).

Una volta completato, puoi facilmente creare e salvare la tua configurazione come faresti con ogni altra configurazione
di modelli della libreria. Ecco come possiamo creare la config di un resnet50d e salvarlo:

```py
resnet50d_config = ResnetConfig(block_type="bottleneck", stem_width=32, stem_type="deep", avg_down=True)
resnet50d_config.save_pretrained("custom-resnet")
```

Questo salverà un file chiamato `config.json` all'interno della cartella `custom-resnet`. Potrai poi ricaricare la tua
config con il metodo `from_pretrained`.

```py
resnet50d_config = ResnetConfig.from_pretrained("custom-resnet")
```

Puoi anche usare qualunque altro metodo della classe [`PretrainedConfig`], come [`~PretrainedConfig.push_to_hub`]
per caricare direttamente la tua configurazione nell'hub.

## Scrivere un modello personalizzato

Ora che abbiamo la nostra configurazione ResNet, possiamo continuare a scrivere il modello. In realtà, ne scriveremo
due: uno che estrae le features nascoste da una batch di immagini (come [`BertModel`]) e uno che è utilizzabile per 
la classificazione di immagini (come [`BertModelForSequenceClassification`]).

Come abbiamo menzionato in precedenza, scriveremo soltanto un wrapper del modello, per mantenerlo semplice ai fini di 
questo esempio. L'unica cosa che dobbiamo fare prima di scrivere questa classe è una mappatura fra i tipi di blocco e 
le vere classi dei blocchi. Successivamente il modello è definito tramite la configurazione, passando tutto quanto alla
classe `ResNet`.

```py
from transformers import PreTrainedModel
from timm.models.resnet import BasicBlock, Bottleneck, ResNet
from .configuration_resnet import ResnetConfig


BLOCK_MAPPING = {"basic": BasicBlock, "bottleneck": Bottleneck}


class ResnetModel(PreTrainedModel):
    config_class = ResnetConfig

    def __init__(self, config):
        super().__init__(config)
        block_layer = BLOCK_MAPPING[config.block_type]
        self.model = ResNet(
            block_layer,
            config.layers,
            num_classes=config.num_classes,
            in_chans=config.input_channels,
            cardinality=config.cardinality,
            base_width=config.base_width,
            stem_width=config.stem_width,
            stem_type=config.stem_type,
            avg_down=config.avg_down,
        )

    def forward(self, tensor):
        return self.model.forward_features(tensor)
```

Per il modello che classificherà le immagini, cambiamo soltanto il metodo forward:

```py
import torch


class ResnetModelForImageClassification(PreTrainedModel):
    config_class = ResnetConfig

    def __init__(self, config):
        super().__init__(config)
        block_layer = BLOCK_MAPPING[config.block_type]
        self.model = ResNet(
            block_layer,
            config.layers,
            num_classes=config.num_classes,
            in_chans=config.input_channels,
            cardinality=config.cardinality,
            base_width=config.base_width,
            stem_width=config.stem_width,
            stem_type=config.stem_type,
            avg_down=config.avg_down,
        )

    def forward(self, tensor, labels=None):
        logits = self.model(tensor)
        if labels is not None:
            loss = torch.nn.functional.cross_entropy(logits, labels)
            return {"loss": loss, "logits": logits}
        return {"logits": logits}
```

Nota come, in entrambi i casi, ereditiamo da `PreTrainedModel` e chiamiamo l'inizializzazione della superclasse 
con il metodo `config` (un po' come quando scrivi un normale `torch.nn.Module`). La riga che imposta la  `config_class`
non è obbligatoria, a meno che tu non voglia registrare il modello con le classi Auto (vedi l'ultima sezione).

<Tip>

Se il tuo modello è molto simile a un modello all'interno della libreria, puoi ri-usare la stessa configurazione di quel modello.

</Tip>

Puoi fare in modo che il tuo modello restituisca in output qualunque cosa tu voglia, ma far restituire un dizionario 
come abbiamo fatto per `ResnetModelForImageClassification`, con la funzione di perdita inclusa quando vengono passate le labels,
renderà il tuo modello direttamente utilizzabile all'interno della classe [`Trainer`]. Utilizzare altri formati di output va bene
se hai in progetto di utilizzare un tuo loop di allenamento, o se utilizzerai un'altra libreria per l'addestramento.

Ora che abbiamo la classe del nostro modello, creiamone uno:

```py
resnet50d = ResnetModelForImageClassification(resnet50d_config)
```

Ribadiamo, puoi usare qualunque metodo dei [`PreTrainedModel`], come [`~PreTrainedModel.save_pretrained`] o
[`~PreTrainedModel.push_to_hub`]. Utilizzeremo quest'ultimo nella prossima sezione, e vedremo come caricare i pesi del
modello assieme al codice del modello stesso. Ma prima, carichiamo alcuni pesi pre-allenati all'interno del nostro modello.

Nel tuo caso specifico, probabilmente allenerai il tuo modello sui tuoi dati. Per velocizzare in questo tutorial, 
utilizzeremo la versione pre-allenata del resnet50d. Dato che il nostro modello è soltanto un wrapper attorno a quel modello,
sarà facile trasferirne i pesi:

```py
import timm

pretrained_model = timm.create_model("resnet50d", pretrained=True)
resnet50d.model.load_state_dict(pretrained_model.state_dict())
```

Vediamo adesso come assicurarci che quando facciamo [`~PreTrainedModel.save_pretrained`] o [`~PreTrainedModel.push_to_hub`], 
il codice del modello venga salvato.

## Inviare il codice all'Hub

<Tip warning={true}>

Questa API è sperimentale e potrebbe avere alcuni cambiamenti nei prossimi rilasci.

</Tip>

Innanzitutto, assicurati che il tuo modello sia completamente definito in un file `.py`. Può sfruttare import relativi
ad altri file, purchè questi siano nella stessa directory (non supportiamo ancora sotto-moduli per questa funzionalità).
Per questo esempio, definiremo un file `modeling_resnet.py` e un file `configuration_resnet.py` in una cartella dell'attuale
working directory chiamata `resnet_model`. Il file configuration contiene il codice per `ResnetConfig` e il file modeling 
contiene il codice di `ResnetModel` e `ResnetModelForImageClassification`.

```
.
└── resnet_model
    ├── __init__.py
    ├── configuration_resnet.py
    └── modeling_resnet.py
```

Il file `__init__.py` può essere vuoto, serve solo perchè Python capisca che `resnet_model` può essere utilizzato come un modulo.

<Tip warning={true}>

Se stai copiando i file relativi alla modellazione della libreria, dovrai sostituire tutti gli import relativi in cima al file con import del 
    pacchetto `transformers`.

</Tip>

Nota che puoi ri-utilizzare (o usare come sottoclassi) un modello/configurazione esistente.

Per condividere il tuo modello con la community, segui questi passi: prima importa il modello ResNet e la sua configurazione 
dai nuovi file creati:

```py
from resnet_model.configuration_resnet import ResnetConfig
from resnet_model.modeling_resnet import ResnetModel, ResnetModelForImageClassification
```

Dopodichè dovrai dire alla libreria che vuoi copiare i file con il codice di quegli oggetti quando utilizzi il metodo
`save_pretrained` e registrarli in modo corretto con una Auto classe (specialmente per i modelli). Utilizza semplicemente:

```py
ResnetConfig.register_for_auto_class()
ResnetModel.register_for_auto_class("AutoModel")
ResnetModelForImageClassification.register_for_auto_class("AutoModelForImageClassification")
```

Nota che non c'è bisogno di specificare una Auto classe per la configurazione (c'è solo una Auto classe per le configurazioni,
[`AutoConfig`], ma è diversa per i modelli). Il tuo modello personalizato potrebbe essere utilizzato per diverse tasks, 
per cui devi specificare quale delle classi Auto è quella corretta per il tuo modello.

Successivamente, creiamo i modelli e la config come abbiamo fatto in precedenza:

```py
resnet50d_config = ResnetConfig(block_type="bottleneck", stem_width=32, stem_type="deep", avg_down=True)
resnet50d = ResnetModelForImageClassification(resnet50d_config)

pretrained_model = timm.create_model("resnet50d", pretrained=True)
resnet50d.model.load_state_dict(pretrained_model.state_dict())
```

Adesso, per inviare il modello all'Hub, assicurati di aver effettuato l'accesso. Lancia dal tuo terminale:

```bash
hf auth login
```

O da un notebook:

```py
from huggingface_hub import notebook_login

notebook_login()
```

Potrai poi inviare il tutto sul tuo profilo (o di un'organizzazione di cui fai parte) in questo modo:

```py
resnet50d.push_to_hub("custom-resnet50d")
```

Oltre ai pesi del modello e alla configurazione in formato json, questo ha anche copiato i file `.py` modeling e
configuration all'interno della cartella `custom-resnet50d` e ha caricato i risultati sull'Hub. Puoi controllare
i risultati in questa [model repo](https://huggingface.co/sgugger/custom-resnet50d).

Puoi controllare il tutorial di condivisione [tutorial di condivisione](model_sharing) per più informazioni sul 
metodo con cui inviare all'Hub.

## Usare un modello con codice personalizzato

Puoi usare ogni configurazione, modello o tokenizer con file di codice personalizzati nella sua repository 
con le classi Auto e il metodo `from_pretrained`. Tutti i files e il codice caricati sull'Hub sono scansionati da malware
(fai riferimento alla documentazione [Hub security](https://huggingface.co/docs/hub/security#malware-scanning) per più informazioni),
ma dovresti comunque assicurarti dell'affidabilità del codice e dell'autore per evitare di eseguire codice dannoso sulla tua macchina. 
Imposta `trust_remote_code=True` per usare un modello con codice personalizzato:

```py
from transformers import AutoModelForImageClassification

model = AutoModelForImageClassification.from_pretrained("sgugger/custom-resnet50d", trust_remote_code=True)
```

Inoltre, raccomandiamo fortemente di passare un hash del commit come `revision` per assicurarti che le autrici o gli autori del modello 
non abbiano modificato il codice con alcune nuove righe dannose (a meno che non ti fidi completamente della fonte):

```py
commit_hash = "ed94a7c6247d8aedce4647f00f20de6875b5b292"
model = AutoModelForImageClassification.from_pretrained(
    "sgugger/custom-resnet50d", trust_remote_code=True, revision=commit_hash
)
```

Nota che quando cerchi la storia dei commit della repo del modello sull'Hub, c'è un bottone con cui facilmente copiare il 
commit hash di ciascun commit.

## Registrare un modello con codice personalizzato nelle classi Auto

Se stai scrivendo una libreria che estende 🤗 Transformers, potresti voler estendere le classi Auto per includere il tuo modello.
Questo è diverso dall'inviare codice nell'Hub: gli utenti dovranno importare la tua libreria per ottenere il modello personalizzato
(anzichè scaricare automaticamente il modello dall'Hub).

Finchè il tuo file di configurazione ha un attributo `model_type` diverso dai model types esistenti, e finchè le tue 
classi modello hanno i corretti attributi `config_class`, potrai semplicemente aggiungerli alle classi Auto come segue:

```py
from transformers import AutoConfig, AutoModel, AutoModelForImageClassification

AutoConfig.register("resnet", ResnetConfig)
AutoModel.register(ResnetConfig, ResnetModel)
AutoModelForImageClassification.register(ResnetConfig, ResnetModelForImageClassification)
```

Nota che il primo argomento utilizzato quando registri la configurazione di un modello personalizzato con [`AutoConfig`] 
deve corrispondere al `model_type` della tua configurazione personalizzata, ed il primo argomento utilizzato quando 
registri i tuoi modelli personalizzati in una qualunque classe Auto del modello deve corrispondere alla `config_class`
di quei modelli.
