PyTorch學(xué)習(xí)之軟件準(zhǔn)備與基本操作總結(jié)

學(xué)編程的第一件事情就是配開發(fā)環(huán)境，學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)的第一件事也是配環(huán)境，雖然我們知道機(jī)器學(xué)習(xí)使用pytorch庫(kù)就可以進(jìn)行開發(fā)，但是一些基本的軟件準(zhǔn)備與基本操作還是需要的，所以小編就準(zhǔn)備了這篇文章，希望能為初學(xué)者指明一條道路。

一、概述

PyTorch可以認(rèn)為是一個(gè)Python庫(kù)，可以像NumPy、Pandas一樣被調(diào)用。PyTorch和NumPy功能是類似的，可以將PyTorch看作用在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（深度學(xué)習(xí)）里的NumPy，并且加入了GPU支持的NumPy（原生NumPy不支持GPU）。

目前，應(yīng)用最廣、熱度最高的深度學(xué)習(xí)框架為PyTorch和TensorFlow。本系列先從PyTorch開始，后面有機(jī)會(huì)再去弄TersonFlow，還有時(shí)間的話，就再去系統(tǒng)回顧下之前學(xué)習(xí)的Caffe框架。

小結(jié)：PyTorch為深度學(xué)習(xí)框架，為NumPy的替代品，支持GPU，可以用來(lái)搭建和訓(xùn)練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

二、工具準(zhǔn)備

暫時(shí)確定：Anaconda、Jupyter Notebook。

1、Anaconda。

為了降低WSL在C盤下的負(fù)擔(dān)，深度學(xué)習(xí)這塊，準(zhǔn)備在Windows下安裝各種環(huán)境。Anaconda集成了許多優(yōu)秀的開發(fā)工具。例如：Anaconda Navigator和Anaconda Prompt。前者是一個(gè)桌面圖形界面，內(nèi)部集成了很多開發(fā)工具，如Jupyter Notebook，VSCode。如果要啟動(dòng)某個(gè)軟件，直接在界面的軟件下Launch就行了。后者是Anaconda的終端，可在其中使用conda命令來(lái)管理Python庫(kù)。conda是一個(gè)開源的軟件包管理系統(tǒng)和環(huán)境管理系統(tǒng)，可以方便地管理Python的庫(kù)函數(shù)以及創(chuàng)建虛擬環(huán)境。如果要啟動(dòng)該功能，直接在“開始”菜單找到就行了。

如何完成安裝？

1.去這里下載對(duì)應(yīng)版本的Anaconda包。

如果進(jìn)去之后是一個(gè)Buy Now的購(gòu)買界面，那很有可能就是因?yàn)閽炝舜?，速度跟不上，下載沒成功，關(guān)掉就好。

2.下載好后雙擊exe程序。Next、I Agree、All Users操作后，選擇安裝的路徑。裝的時(shí)候提示路徑有警告，我覺得是沒啥問(wèn)題的，但保險(xiǎn)起見，還是裝在沒空格的地方。

3.Next后出現(xiàn)下面這個(gè)情況。這一步是非常重要的?。。⌒枰斫庀?，不然后面使用Anaconda容易出現(xiàn)問(wèn)題。

首先關(guān)于這段話：

Not recommended.Instead , open Anaconda3 with the Windows startmenu and select “Anaconda (64-bit)”. This “add to PATH” option makesAnaconda get found before previously installed software, but maycause problems requiring you to uninstall and reinstall Anaconda.
不推薦。相反，用Windows開始菜單打開Anaconda3，選擇“Anaconda(64位)”。這個(gè)“添加到PATH”選項(xiàng)會(huì)讓你在之前安裝的軟件之前找到Anaconda，但可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題，需要你卸載并重新安裝Anaconda。

按軟件默認(rèn)的推薦，是不要選中框1內(nèi)容，將Anaconda添加到路徑中。如果選中的話，會(huì)將Anaconda添加到系統(tǒng)路徑中，這樣，就得使用“開始”菜單的Anaconda Navigator或Anaconda命令提示符，來(lái)啟動(dòng)Anaconda，不然環(huán)境變量是錯(cuò)誤的。但如果不選中，以后是可以隨時(shí)將Anaconda添加到您的PATH中。這里選擇不勾選，如果要在命令提示符下使用Anaconda，那就選中該框。由于電腦中沒有Python的其他版本，這里直接默認(rèn)3.8的。next、next并Finish后，完成安裝。

如何測(cè)試安裝？

測(cè)試安裝的一種好方法是打開Jupyter Notebook。可通過(guò)Anaconda Prompt或Anaconda Navigator執(zhí)行此操作。

1.找到Anaconda Navigator，然后單擊Anaconda Navigator。

2.在Jupyter Notebook下，單擊Launch。

3.為了在Windows下使用Anaconda中的軟件，需要添加下環(huán)境變量。

打開命令提示符。運(yùn)行jupyter notebook，如果出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，需要配置下路徑。

只需要將之前安裝時(shí)的路徑，放到環(huán)境變量里的path中去。

三、conda命令

幾個(gè)非常有用的conda命令。

conda list 列出所有已安裝的包
conda install pandas 安裝包（比如這里安裝Python的Pandas庫(kù)）
conda uninstall pandas 卸載包
conda update pandas

四、PyTorch的安裝

在項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中，由于需求不同，得下載各種不同的框架和庫(kù)，版本間的差異也會(huì)不同，需要不斷更新或卸載對(duì)應(yīng)的庫(kù)，管理非常麻煩。需要?jiǎng)?chuàng)建虛擬環(huán)境，來(lái)為不同的項(xiàng)目創(chuàng)建獨(dú)立的空間，這個(gè)空間里安裝的任何庫(kù)和框架都是獨(dú)立的，不會(huì)影響到外部環(huán)境。這時(shí)，就需要上面安裝的Anaconda了。

1.打開Anaconda Prompt。在命令行中輸入：

conda create --name lypytorch python=3.8

lypytorch是我的虛擬環(huán)境名稱，可以自由命名。虛擬環(huán)境的運(yùn)行需要一些庫(kù)，安裝完后，返回下面結(jié)果。

2.輸入activate lypytorch進(jìn)入虛擬環(huán)境。如果不想使用虛擬環(huán)境了，可以輸入conda.bat deactivate來(lái)關(guān)閉當(dāng)前虛擬環(huán)境（直接使用deactivate lypytorch不太行，會(huì)提示錯(cuò)誤，一個(gè)坑點(diǎn)）。

3.瀏覽器中進(jìn)入這個(gè)頁(yè)面，進(jìn)入Pytorch的官網(wǎng)后，點(diǎn)擊Get Started進(jìn)入下載頁(yè)面。

在Compute Platform中，如果想用GPU計(jì)算，得選CUDA等來(lái)安裝GPU版本的PyTorch。安裝GPU版本的PyTorch，得先有塊NVIDIA的GPU并且安裝了顯卡的驅(qū)動(dòng)，并且在安裝前，需要提前安裝CUDA和CUDNN，這里我自己的電腦，雖然有顯卡，但也不是很好的那種，就用CPU版本的。安裝GPU版本的PyTorch需要硬件支持，而且準(zhǔn)備工作非常多，推薦先使用CPU版本的PyTorch。其實(shí)，小規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，PyTorch的運(yùn)行速度并無(wú)比較大的區(qū)別。

在虛擬環(huán)境PyTorch中輸入下面命令，就可以開始PyTorch的安裝了。

conda install pytorch torchvision torchaudio cpuonly -c pytorch

4.新建的虛擬環(huán)境是沒有Jupyter的，需要運(yùn)行下面的指令來(lái)安裝。

conda install jupyter

運(yùn)行后的輸出。

當(dāng)然，除了Jupyter外，還可以根據(jù)需要使用conda命令安裝其他的Python庫(kù)。

5.安裝完后進(jìn)行測(cè)試。打開Anaconda Navigator，由于PyTorch安裝在虛擬環(huán)境lypytorch中的，可以在Anaconda Navigator界面中的Applications on下拉列表框中選擇lypytorch，然后，可以啟動(dòng)該環(huán)境下的Jupyter Notebook。

6.打開Jupyter Notebook后，輸入import等指令來(lái)導(dǎo)入庫(kù)。

import torch
import torchvision
torch.__version__

這里的torch是PyTorch的核心庫(kù)，torchvision包是服務(wù)于PyTorch深度學(xué)習(xí)框架的，用來(lái)產(chǎn)生圖片、視頻數(shù)據(jù)集、一些流行的模型類和預(yù)訓(xùn)練模型。簡(jiǎn)言之，torchvision由torchvision.datasets、torchvision.models、torchvision.transforms和torchvision.utils四個(gè)模塊組成。安裝的時(shí)候，會(huì)同時(shí)安裝了PyTorch和torchvision。結(jié)果如下面所示，表示運(yùn)行成功。

五、Jupyter修改默認(rèn)路徑

Jupyter默認(rèn)打開的路徑不知跑到哪去了，需要修改下默認(rèn)的啟動(dòng)路徑。

1.虛擬環(huán)境下，運(yùn)行下面指令查看配置文件路徑。

jupyter notebook --generate-config

得到下面結(jié)果：

2.在Windows系統(tǒng)下，找到對(duì)應(yīng)的文件。

3.打開后搜索到下面的代碼，把注釋去掉后，選擇默認(rèn)的工作路徑。

## The directory to use for notebooks and kernels. 
#c.NotebookApp.notebook_dir = '' 

這里D:Jupyter_PyTorch是我的工作路徑，可以修改成自己的。還得注意，指令前面是不能留空格的。同時(shí)自己的工作文件夾需要提前新建，否則Jupyter Notebook會(huì)找不到這個(gè)文件，會(huì)產(chǎn)生閃退現(xiàn)象。

4.更改完，再右鍵自己虛擬環(huán)境下的Jupyter快捷方式，點(diǎn)擊屬性，將“%USERPROFILE%”刪除保存。

右鍵屬性打開后刪除對(duì)應(yīng)的路徑，并應(yīng)用下。

5.修改完，可以直接點(diǎn)擊程序運(yùn)行，默認(rèn)是打開虛擬環(huán)境下Jupyter，打開后，新建一個(gè)文件，導(dǎo)入一下PyTorch，保存一下，可以看到在之前的工作空間下，已經(jīng)產(chǎn)生了保存的文件。

Note：

如果命令“jupyter notebook --generate-config”執(zhí)行有錯(cuò)誤，大多是因?yàn)闆]有配置環(huán)境變量導(dǎo)致的，需要先進(jìn)行設(shè)置下。

到此這篇PyTorch學(xué)習(xí)之軟件準(zhǔn)備與基本操作總結(jié)的文章就介紹到這了,更多PyTorch學(xué)習(xí)內(nèi)容請(qǐng)搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章。