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      【AI實(shí)戰(zhàn)】深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)環(huán)境搭建(Ubuntu anaconda tensorflow GPU PyCharm)

       beginnow1 2019-12-11

      Element我用的平臺(tái)是Ubuntu 18.04.3 LTS,安裝Anaconda3-2019.10-Linux-x86_64.sh

      時(shí)跟原作用的指令不起作用,建議先用我的以下指令我已修改,不行可以試試原作的。

      為方便日常的深度學(xué)習(xí)模型開發(fā)與測(cè)試,本人在自己筆記本上搭建一個(gè)深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)環(huán)境,便于學(xué)習(xí)AI使用。本人使用的筆記本配置是CPU為8代i5,顯卡為GTX1060,內(nèi)存為8G,基本上可滿足日常的AI研究與學(xué)習(xí)。下面將介紹基礎(chǔ)環(huán)境的搭建配置過程:


      1、安裝Ubuntu 18.04


       
       

      (1)安裝操作系統(tǒng)


      從Ubuntu官網(wǎng)上下載最新的Ubuntu 18.04 LTS版本的IOS文件,然后使用Image Writer等工具,將IOS文件寫入到U盤里面。
      重啟電腦,在BIOS里面設(shè)置第一啟動(dòng)順序?yàn)閁盤,保存啟動(dòng),進(jìn)入到Ubuntu操作系統(tǒng)的安裝界面,按照操作指引一步一步進(jìn)行安裝,安裝過程比較簡(jiǎn)單,在此就不再贅述。
      注意:由于本人筆記本上的內(nèi)存并不大(只有8G),為了滿足后續(xù)的模型訓(xùn)練需要,在安裝操作系統(tǒng)時(shí),將交換區(qū)設(shè)置得大一些,例如8G或16G,以防模型訓(xùn)練時(shí)讀取大量樣本導(dǎo)致內(nèi)存溢出。當(dāng)然,能加內(nèi)存條那就更好,土豪請(qǐng)隨意。


      (2)安裝顯卡驅(qū)動(dòng)


      安裝Ubuntu后默認(rèn)安裝的是開源版本的顯卡驅(qū)動(dòng),為了后續(xù)能夠在使用tensorflow-gpu時(shí)能更好地發(fā)揮GPU的性能,推薦安裝NVIDIA官方版本的驅(qū)動(dòng)。
      在Ubuntu里面,打開“軟件和更新”,點(diǎn)擊里面的“附加驅(qū)動(dòng)”標(biāo)簽頁(yè),選擇使用NVIDIA driver,然后點(diǎn)擊“應(yīng)用更改”進(jìn)行官方驅(qū)動(dòng)的安裝,安裝后重啟電腦即可。
       
      重啟電腦后,只要在電腦的設(shè)備信息里面看到“圖形”是顯示了GTX 1060,則說明NVIDIA官方顯卡驅(qū)動(dòng)安裝成功了。
       
      【注意】在安裝NVIDIA的官方驅(qū)動(dòng)時(shí),最初是在官網(wǎng)上下載Cuda、Cudnn安裝文件手動(dòng)進(jìn)行安裝,安裝成功了,但卻無(wú)法加載驅(qū)動(dòng)。后來通過在Ubuntu的“軟件和更新”安裝官方驅(qū)動(dòng),才順利解決,而且安裝也方便。

      2、安裝Anaconda


      由于后續(xù)在使用tensorflow建模時(shí)主要使用Python語(yǔ)言,因此,在這里選用了當(dāng)前非常流行的Python發(fā)行版本:Anaconda。Anaconda集成了大量的科學(xué)計(jì)算包,能根據(jù)需要自動(dòng)下載安裝軟件包和相應(yīng)的依賴包(p.s.這也是比pip先進(jìn)之處,pip無(wú)法管理依賴包的問題)。另外,使用Anaconda還能創(chuàng)建虛擬環(huán)境,這樣就能很方便地在同個(gè)電腦上使用Python 2.x、Python 3.x,tensorflow-cpu、tensorflow-gpu,相互之間不受影響,非常方便。
       
       

      (1)下載

      從Anaconda官網(wǎng)(https://www./distribution/)上下載安裝包,選擇Linux系統(tǒng),安裝基于Python 3.6版本

      中國(guó)阿里鏡像源

      (2)安裝

      對(duì)下載的文件授予可執(zhí)行權(quán)限,然后進(jìn)行安裝

      bash Anaconda3-5.2.0-Linux-x86_64.sh
      (Anaconda3-2019.10-Linux-x86_64.sh已經(jīng)無(wú)法解壓安裝不知道為什么,新電腦改裝Anaconda3-2020.02-Linux-x86_64.sh)

      當(dāng)詢問是否把Anaconda的bin添加到用戶的環(huán)境變量中,選擇yes

      初始化conda環(huán)境,再重啟當(dāng)前shell
      conda init

      如果出現(xiàn)conda 找不到命令的情況,給linux配置下環(huán)境變量

       
      1)修改.bashrc文件,這種方法更為安全,它可以把使用這些環(huán)境變量的權(quán)限控制到用戶級(jí)別,這里是針對(duì)某一個(gè)特定的用戶,如果需要給某個(gè)用戶權(quán)限,使用這些環(huán)境變量,只需要修改其個(gè)人用戶主目錄下的.bashrc文件就可以了。

      sudo nano /root/.bashrc

      最后面加上:export PATH="/Users/用戶名/anaconda3/bin:$PATH"

      例如:

      export PATH=/home/element/anaconda3/bin:$PATH

      source  /root/.bashrc

      bash Anaconda3-5.2.0-Linux-x86_64.sh

      2)修改/etc/profile文件

      推薦使用這種方法,因?yàn)樗杏脩舻膕hell都有權(quán)使用這些環(huán)境變量,缺點(diǎn)是可能會(huì)給系統(tǒng)帶來安全性問題。 這里是針對(duì)所有的用戶的,所有的shell;

      sudo nano /etc/profile
      export PATH="/Users/用戶名/anaconda3/bin:$PATH"

      source命令使修改立刻生效:

      source /etc/profile

      再關(guān)閉終端重開就可以了

      更多操作參考:http://www.hbhlny.cn/showweb/0/0/879075930.aspx

      (3)配置conda國(guó)內(nèi)鏡像源

      為了提升conda的安裝軟件包時(shí)的下載速度,建議對(duì)conda配置國(guó)內(nèi)的鏡像源(清華大學(xué)conda鏡像源),配置方式如下:

      conda config --add channels https://mirrors.tuna./anaconda/pkgs/free/conda config --add channels https://mirrors.tuna./anaconda/pkgs/main/conda config --set show_channel_urls yes

      如果要切回默認(rèn)源,則執(zhí)行

      conda config –remove -key channels

      【注意】網(wǎng)上很多配置conda國(guó)內(nèi)鏡像源的教程都只寫著只配置清華大學(xué)conda的free鏡像(https://mirrors.tuna./anaconda/pkgs/free/),但該源的很多軟件包并不是最新版本,為了能更新最新版本,再指定一個(gè)清華大學(xué)conda的main鏡像(https://mirrors.tuna./anaconda/pkgs/main/),這樣就能安裝、更新最新版本的軟件了。


      (4)創(chuàng)建虛擬環(huán)境


      使用conda create命令創(chuàng)建虛擬環(huán)境到指定路徑,并指定Python版本,同時(shí)可以將需要一起安裝的包也一起指定。下面創(chuàng)建一個(gè)名為tensorflow的虛擬環(huán)境,指定使用Python 3.6版本,并在虛擬環(huán)境中安裝numpy、scipy、matplotlib、jupyter等軟件包,命令如下:

      conda create --name tensorflow python=3.6 numpy scipy matplotlib jupyter

      其中-n指定虛擬環(huán)境的名稱
      默認(rèn)安裝的路徑位于anaconda安裝目錄下的envs文件夾里面,也可以使用—prefix參數(shù)來重新指定虛擬環(huán)境路徑

      如果要?jiǎng)?chuàng)建第二個(gè)虛擬環(huán)境,只需使用不同的名稱即可,如果創(chuàng)建一個(gè)名為tensorflow2,指定使用Python 2.7版本,則命令如下:

      conda create --name tensorflow2 python=2.7

      如果要查看有哪些虛擬環(huán)境,則執(zhí)行以下命令:

      conda info -e
      移除環(huán)境的話,則執(zhí)行以下命令:
      conda remove -n tensorflow2 --all

      【注意】如果在創(chuàng)建conda虛擬環(huán)境時(shí)沒有指定python的版本,則默認(rèn)是使用anaconda安裝目錄下bin中的python版本。為了實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境的隔離,必須指定python版本




      (5)激活虛擬環(huán)境


      創(chuàng)建好conda虛擬環(huán)境后,在使用之前必須先進(jìn)行激活。下面激活剛創(chuàng)建的tensorflow虛擬環(huán)境,命令如下:

      conda activate tensorflow

      如果要注銷退出當(dāng)前的虛擬環(huán)境,則執(zhí)行命令:

      conda deactivate tensorflow

      非常方便,具體的更多anaconda 介紹、安裝、配置查看以下連接

      http://www.hbhlny.cn/showweb/0/0/878754878.aspx

      3、安裝tensorflow-gpu


       
      為了提升AI模型的訓(xùn)練效率,安裝使用tensorflow-gpu進(jìn)行模型訓(xùn)練。
      激活進(jìn)入剛才創(chuàng)建的tensorflow的conda虛擬環(huán)境

      conda activate tensorflow

      然后使用以下命令安裝tensorflow-gpu

      conda install tensorflow-gpu

      conda將會(huì)檢測(cè)tensorflow-gpu的最新版本以及相關(guān)的依賴包,包括調(diào)用NVIDIA顯卡所需要的Cuda、Cudnn等依賴環(huán)境,都會(huì)自動(dòng)按順序進(jìn)行安裝,非常方便吧。
      如果需要升級(jí)tensorflow-gpu的版本,則執(zhí)行以下命令進(jìn)行更新

      conda upgrade tensorflow-gpu

      注意:并不是所有軟件包都能直接安裝,有一些需要指定安裝源,例如做AI中經(jīng)常會(huì)用到的OpenCV便是無(wú)法直接安裝的,需要指定安裝源,命令如下:

      conda install --channel https://conda./menpo opencv3

      4、安裝PyCharm


       
      PyCharm是一個(gè)優(yōu)秀的Python開發(fā)IDE環(huán)境,特別是還提供了社區(qū)版可以免費(fèi)使用,業(yè)界良心??!


      (1)安裝PyCharm


      在Ubuntu里面安裝PyCharm非常簡(jiǎn)單,在Ubuntu軟件商城里面搜索“pycharm”,然后選擇社區(qū)版“PyCharm CE”進(jìn)行安裝即可,非常方便。
       
       

      (2)在PyCharm中使用conda虛擬環(huán)境


      為了能夠在PyCharm中使用我們自己創(chuàng)建的conda虛擬環(huán)境,需要進(jìn)行下配置。在Pycharm的Files>>settings>>Project Interpreter>>Add local 里面添加剛才創(chuàng)建的conda虛擬環(huán)境的目錄下所在的Python 3.6程序,應(yīng)用之后就可以使用我們自己使用的虛擬環(huán)境了,如下圖所示:

      至此,“AI實(shí)戰(zhàn)”的基礎(chǔ)環(huán)境搭建就已全部配置完成了。

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