人工智能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教程 課件 第1章 實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建

寧夏大學(xué)第一章實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建2目錄

CONTENT04030201Anaconda安裝PyCharm安裝包的安裝框架搭建Anaconda安裝01Anaconda簡(jiǎn)介4

Anaconda可以便捷獲取包且對(duì)包能夠進(jìn)行管理，同時(shí)對(duì)環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一管理的發(fā)行版本。Anaconda包含了conda、Python在內(nèi)的超過180個(gè)科學(xué)包及其依賴項(xiàng)。Anaconda具有如下特點(diǎn)：開源安裝過程簡(jiǎn)單高性能使用Python和R語言免費(fèi)的社區(qū)支持Anaconda安裝步驟51、官網(wǎng)下載安裝文件2、安裝anaconda第一步：直接點(diǎn)擊開始安裝。一般來說，大家的電腦只有一個(gè)賬戶，默認(rèn)選擇Justme，如果你的電腦有多個(gè)賬戶，那就選擇AllUsers。第二步：自行選擇安裝路徑。第三步：不需要勾線第一個(gè)，有些教程中建議勾選，但這樣容易出現(xiàn)污染環(huán)境變量等各種小問題，為了保險(xiǎn)起見，還是不勾選這個(gè)，后續(xù)進(jìn)行人工設(shè)置。第四步：接下來就是等待，直到安裝成功。Anaconda安裝步驟63、配置環(huán)境變量我的電腦→屬性→高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置→環(huán)境變量→系統(tǒng)變量中的Path4、新建環(huán)境變量編輯環(huán)境變量→新建→添加以下內(nèi)容格式為：安裝的盤+你的文件夾名稱+后面不變的內(nèi)容。例如： E:\anaconda3 E:\anaconda3\Scripts E:\anaconda3\Library\mingw-w64\bin E:\anaconda3\Library\usr\bin E:\anaconda3\Library\binAnaconda安裝測(cè)試75、測(cè)試是否安裝成功第一步：點(diǎn)擊進(jìn)入AnacondaNavigator，觀察能否能夠順利進(jìn)入這個(gè)頁(yè)面（反應(yīng)時(shí)間可能較長(zhǎng)）。第二步：點(diǎn)擊AnacondaPrompt→輸入condainfo，觀察是否也輸出一堆數(shù)據(jù)輸入conda——version，觀察是否輸出版本號(hào)第三步：寫個(gè)程序，熟悉一下界面。在Spyder編輯器中輸入print（'helloworld'）F5運(yùn)行，觀察是否輸出helloworldPyCnarm安裝02PyCharm簡(jiǎn)介9PyCharm是一種PythonIDE（IntegratedDevelopmentEnvironment，集成開發(fā)環(huán)境），帶有一整套可以幫助用戶在使用Python語言開發(fā)時(shí)提高其效率的工具，比如調(diào)試、語法高亮、項(xiàng)目管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動(dòng)完成、單元測(cè)試、版本控制。此外，該IDE提供了一些高級(jí)功能，以用于支持Django框架下的專業(yè)Web開發(fā)。編碼協(xié)助：其提供了一個(gè)帶編碼補(bǔ)全，代碼片段，支持代碼折疊和分割窗口的智能、可配置的編輯器。項(xiàng)目代碼導(dǎo)航：該IDE可幫助用戶即時(shí)從一個(gè)文件導(dǎo)航至另一個(gè)，從一個(gè)方法至其申明或者用法甚至可以穿過類的層次。代碼分析：用戶可使用其編碼語法，錯(cuò)誤高亮，智能檢測(cè)以及一鍵式代碼快速補(bǔ)全建議，使得編碼更優(yōu)化。Python重構(gòu)：有了該功能，用戶便能在項(xiàng)目范圍內(nèi)輕松進(jìn)行重命名，提取方法/超類，導(dǎo)入域/變量/常量，移動(dòng)和前推/后退重構(gòu)。集成的單元測(cè)試：用戶可以在一個(gè)文件夾運(yùn)行一個(gè)測(cè)試文件，單個(gè)測(cè)試類，一個(gè)方法或者所有測(cè)試項(xiàng)目。PyCharm安裝101.下載Pycharm打開官網(wǎng)，下載時(shí)有兩種版本選擇Professional(專業(yè)版，收費(fèi))和Community(社區(qū)版，免費(fèi))2、開始安裝Pycharm第一步，直接點(diǎn)擊Next。第二步，如果要修改安裝路徑，可更改。第三步，需要進(jìn)行一些設(shè)置，沒有特殊需要按照?qǐng)D中勾選即可：第四步，默認(rèn)即可，點(diǎn)擊install。3、配置Pycharm首次啟動(dòng)pycharm，會(huì)彈出配置窗口，如果你之前使用過pycharm并有相關(guān)的配置文件，請(qǐng)選擇；如果沒有，默認(rèn)即可。同意用戶使用協(xié)議，確定是否需要進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，可以直接選擇Don'tsend。選擇主題，左邊為黑色主題，右邊為白色主題，根據(jù)需要選擇。4、激活賬號(hào)使用學(xué)校賬號(hào)進(jìn)行激活。PyCharm安裝115、創(chuàng)建項(xiàng)目首先隨便創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目,點(diǎn)擊NewProject。選擇你的項(xiàng)目創(chuàng)建路徑和本地Python解釋器。最后點(diǎn)擊create6、創(chuàng)建Python文件在項(xiàng)目名稱的位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇New>PythonFile輸入文件名稱，點(diǎn)擊OK即可。在文件中輸入代碼，然后在文件中任意空白位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，運(yùn)行。在界面的下方，顯示Python代碼的運(yùn)行結(jié)果。包的安裝03包的安裝03包的安裝14Pythonpip安裝與使用pip是Python包管理工具，該工具提供了對(duì)Python包的查找、下載、安裝、卸載的功能。pip最常用命令NumPy安裝15NumPy(NumericalPython)是Python的一種開源的數(shù)值計(jì)算擴(kuò)展。這種工具可用來存儲(chǔ)和處理大型矩陣，比Python自身的嵌套列表(nestedliststructure)結(jié)構(gòu)要高效的多(該結(jié)構(gòu)也可以用來表示矩陣(matrix))，支持大量的維度數(shù)組與矩陣運(yùn)算，此外也針對(duì)數(shù)組運(yùn)算提供大量的數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)。使用pip安裝安裝NumPy最簡(jiǎn)單的方法就是使用

pip工具：pip3install--usernumpyscipymatplotlib默認(rèn)情況使用國(guó)外線路，國(guó)外太慢，我們使用清華的鏡像就可以:pip3installnumpyscipymatplotlib-i/simple測(cè)試是否安裝成功：>>>fromnumpyimport*>>>eye(4)Matplotlib安裝16Matplotlib是一個(gè)Python的2D繪圖庫(kù)，它以各種硬拷貝格式和跨平臺(tái)的交互式環(huán)境生成出版質(zhì)量級(jí)別的圖形。通過Matplotlib，開發(fā)者可以僅需要幾行代碼，便可以生成繪圖，直方圖，功率譜，條形圖，錯(cuò)誤圖，散點(diǎn)圖等。我們使用pip工具來安裝Matplotlib庫(kù)以下實(shí)例，我們通過導(dǎo)入matplotlib庫(kù)，然后查看matplotlib庫(kù)的版本號(hào)：實(shí)例importmatplotlib print(matplotlib.__version__)執(zhí)行以上代碼，輸出結(jié)果如下：Pandas安裝17Pandas是python的一個(gè)數(shù)據(jù)分析包。Pandas最初被作為金融數(shù)據(jù)分析工具而開發(fā)出來，因此，pandas為時(shí)間序列分析提供了很好的支持。Pandas的名稱來自于面板數(shù)據(jù)(paneldata)和python數(shù)據(jù)分析(dataanalysis)。paneldata是經(jīng)濟(jì)學(xué)中關(guān)于多維數(shù)據(jù)集的一個(gè)術(shù)語，在Pandas中也提供了panel的數(shù)據(jù)類型。使用pip安裝pandas:pipinstallpandas安裝成功后，我們就可以導(dǎo)入pandas包使用：importpandas實(shí)例-查看pandas版本>>>

import

pandas >>>

pandas.__version__

#查看版本導(dǎo)入pandas一般使用別名

pd

來代替：importpandasaspd執(zhí)行以上代碼，輸出結(jié)果為：框架搭建04框架搭建19在開始深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目之前，選擇一個(gè)合適的框架是非常重要的，因?yàn)檫x擇一個(gè)合適的框架能起到事半功倍的作用。研究者們使用各種不同的框架來達(dá)到他們的研究目的，側(cè)面印證出深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域百花齊放。全世界最為流行的深度學(xué)習(xí)框架有Tensorflow、Caffe、Theano、MXNet、Torch和PyTorch。本節(jié)在這里只做CPU版本的框架搭建，GPU版本需要安裝CUDA和cuDNN

，才能使用命令搭建框架。Pytorch安裝20PyTorch是一個(gè)開源的Python機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)，基于Torch，用于自然語言處理等應(yīng)用程序。2017年1月，由Facebook人工智能研究院（FAIR）基于Torch推出了PyTorch。它是一個(gè)基于Python的可續(xù)計(jì)算包，提供兩個(gè)高級(jí)功能：1、具有強(qiáng)大的GPU加速的張量計(jì)算（如NumPy）。2、包含自動(dòng)求導(dǎo)系統(tǒng)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：PyTorch是相當(dāng)簡(jiǎn)潔且高效快速的框架；設(shè)計(jì)追求最少的封裝；設(shè)計(jì)符合人類思維，它讓用戶盡可能地專注于實(shí)現(xiàn)自己的想法；與google的Tensorflow類似，F(xiàn)AIR的支持足以確保PyTorch獲得持續(xù)的開發(fā)更新；PyTorch作者親自維護(hù)的論壇供用戶交流和求教問題；入門簡(jiǎn)單。安裝前準(zhǔn)備：添加鏡像源添加完畢后，運(yùn)行下面這段代碼查看鏡像源是否設(shè)置成功：condaconfig--show如果在channels下方可以查看到我們添加的鏡像源，那就是設(shè)置成功了。Pytorch安裝213、進(jìn)入百度/進(jìn)入PyTorch官網(wǎng)，點(diǎn)擊GetStarted，進(jìn)入后如下選擇：1.在Win10下配置PyTorch（CPU版）打開cmd，輸入以下代碼查看當(dāng)前環(huán)境：condainfo-e運(yùn)行結(jié)果如下所示：2、可以看到當(dāng)前環(huán)境只有一個(gè)base環(huán)境，然后輸入命令安裝一個(gè)python：condacreate-ntorchpython=3.9版本可以自己選擇，遇到選擇Y/N的，一律選擇Y就行。安裝完成后，輸入下行命令進(jìn)入環(huán)境。condaactivatetorch4、選擇完成后，將代碼復(fù)制粘貼到cmd命令中：condainstallpytorchtorchvisiontorchaudiocpuonly-cpytorchtensorflow安裝22Google開源的Tensorflow是一款使用C++語言開發(fā)的開源數(shù)學(xué)計(jì)算軟件，使用數(shù)據(jù)流圖(DataFlowGraph)的形式進(jìn)行計(jì)算。ensorflow最初是由研究人員和GoogleBrain團(tuán)隊(duì)針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究而開發(fā)，開源之后幾乎可以在各個(gè)領(lǐng)域適用。Tensorflow是全世界使用人數(shù)最多、社區(qū)最為龐大的一個(gè)框架，因?yàn)镚oogle公司出品，所以維護(hù)與更新比較頻繁，并且有著Python和C++的接口，教程也非常完善，同時(shí)很多論文復(fù)現(xiàn)的第一個(gè)版本都是基于Tensorflow寫的，所以是深度學(xué)習(xí)界框架默認(rèn)的老大。1、安裝tensorflow環(huán)境創(chuàng)建并安裝tensorflow環(huán)境啟動(dòng)anacondaprompt，單擊啟動(dòng)anaconda命令行。使用如下命令將下載源恢復(fù)為默認(rèn)源：condaconfig--remove-keychannels將conda更新為最新版本。使用如下命令進(jìn)行更新：condaupdate-nbaseconda創(chuàng)建tensorflow-cpu虛擬環(huán)境。tensorflow-cpu為環(huán)境名稱，可自行更改，創(chuàng)建命令如下：condacreate-ntensorflow-cputensorflow安裝23登入tensorflow-cpu環(huán)境。使用如下命令登錄所創(chuàng)建的環(huán)境，最前面括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容就是當(dāng)前所在環(huán)境的名稱：condaactivatetensorflow-cpu2、設(shè)置pycharm為tensorfl