安装Anaconda与PyTorch库(GPU版本)
一、安装 Anaconda
经实践,低版本的 Anaconda 仍然可以安装较新版本的三方库,因此已安装过的老司机不必卸载重装 Anaconda,哪怕你的计算机内还安装有十几款不同版本的Python 解释器,只要你的 Anaconda 还能创建虚拟环境,就可跳过本章。
1.1 去镜像源下载 Anaconda
进入网址:https://mirrors.bfsu.edu.cn/anaconda/archive/ ,下载最新版本,视频中为 2022.10-Win 版本,其内部主环境(base 环境)下的 Python 为 3.9 版本。
图 1-1 下载 Anaconda 安装包
考虑到后面会用虚拟环境,创建虚拟环境时可以设置新环境中的 Python 解释器版本,所以这里下载哪一版 Anaconda 并不重要。
1.2 安装 Anaconda
双击刚刚下载的exe 文件,会有三个分岔口,分别按下列规则选择。
① Just me 和 All Users,选择 Just me;
② 安装路径选择最大的盘(一般是 D 盘),放在新建的【D:\Anaconda】里;
③ 最后一个分岔口,不勾选第一个方框,按照如图 1-2 所示选择。
图 1-2 最后一个分岔口
安装过程可能很漫长,进度条会停在约 90%的位置共 20 分钟,请耐心等待。安装完毕后,我们于第二章手动添加环境变量。
二、配置 Anaconda 的环境变量
请跳过第一章的老司机检查自己的环境变量是否安装正确。环境变量的打开方法:
① 桌面按下鼠标反键,点击“显示设置”,如图 2-1 所示。
(a)Win10 | (b)Win11 | (c)显示设置 |
图 2-1 显示设置
② 在左上角“查找设置”中输入“环境变量”,点击“编辑系统环境变量”。
图 2-2 点击“编辑系统环境变量”
③ 在弹出的“系统属性”窗口中点击“环境变量”,再在弹出的“环境变量”窗口中选中path 路径,并点击编辑。
(a)“系统属性”窗口 | (b)“环境变量”窗口 |
图 2-3 打开“编辑系统环境变量”
④ 通过右侧的“新建”按钮,可新建环境变量的路径,将【D:\Anaconda】、
【D:\Anaconda\Scripts】与【D:\Anaconda\Library\bin】添加到环境变量。
请注意,根据此视频旧版的读者反馈,若此前用户为其它多余的 Python 解释器添加过环境变量,请删除之,否则 Anaconda 的环境变量会被挤掉。
图 2-4 添加环境变量
此外,最后请注意,若某人的 Anaconda 安装路径不是 D:\Anaconda,而是 E:\Anaconda,以上三个环境变量请改为【E:\Anaconda】、【E:\Anaconda\Scripts】与【E:\Anaconda\Library\bin】。
三、设置 Jupyter Notebook
3.1 添加快捷方式
先找到Jupyter 的安装路径,win10 和 win11 的方法如图 3-1 所示。
(a)win10 | (b)win11 |
图 3-1 找到Jupyter 的位置
找到Jupyter 的位置后,把Jupyter 和Prompt 复制到桌面,如图 3-2 所示。
图 3-2 直接把快捷方式复制到桌面
3.2 用户名为中文的解决办法
计算机用户名(即 C:\Users\用户名)为中文,无法兼容 Jupyter。大家可以打开Prompt 检查自己的用户名,如图 3-3。
图 3-3 查看自己的用户名
如果发现自己的用户名携带有中文,在Prompt 里输入以下两端代码:
输入后,再双击Jupyter,应该就可以了。若还解决不了,就重装系统盘(C盘),重装后用户名自动变英文,但这个风险很大,小白不要轻易尝逝。不行的话,听完本次课程后,下载PyCharm 代码编辑器,创建项目时导入 Anaconda 环境,即可替代Jupyter。
3.3 修改 Jupyter 的工作路径
Jupyter 初始的工作路径为【C:\Users\用户名】,需要进行修正,将其转移到新建的【D:\Jupyter】位置。
① 新建 D:\Jupyter;
② 打开桌面快捷方式中的Prompt;
③ 输入jupyter notebook –generate-config 命令并执行;
④ 打开上一步生成的配置文件地址,即
1 | C:\Users\用户名\.jupyter |
⑤ 在jupyter_notebook_config.py(以记事本方式打开)中使用Ctrl + F 查找并且修改如下配置项:
1 | 修改前:# c.NotebookApp.notebook_dir = '' |
也即删除前面的#号注释,在后面的单引号里输入要设置的目录路径,注意,
‘D:\Jupyter’ 中不能有空格,否则Jupyter 打开就闪退。保存后关闭。
⑥ 找到桌面的 jupyter notebook 快捷图标,鼠标反键>>属性>>快捷方式>>目标,删除最后的”%USERPROFILE%/“。
3.4 修改 Jupyter 字体
初始字体可以进行修改,修改流程如下。
① 打开如下地址
1 | D:\Anaconda\Lib\site-packages\notebook\static\components\codemirror\lib |
② 打开codemirror.css 文件;
③ Ctrl+F,搜索“font-family: monospace;”的文字,并将其改为
1 | font-family: 'Fira Code Light','Consolas'; |
改完后,如图 3-4 所示。
图 3-4 修改Jupyter 字体
四、Anaconda 虚拟环境
在 2022.10 版本的 Anaconda 中,其 base 环境中主要几个库的版本分别是: Python 3.9、NumPy 1.21.5、Pandas 1.2.4、Matplotlib 3.5.1。当然,Anaconda 的base环境中的库非常非常多,这只是深度学习需要的几个。
很多时候我们需要复刻其它演示代码中的环境,因此,虚拟环境必须掌握。虚拟环境想创建多少个,就创建多少,而且初始的虚拟环境基本没什么库,演示代码里说需要什么版本的库,我们就手动安装什么版本的库。
4.1 虚拟环境基础命令
点击Prompt 进入 Anaconda 的环境中,接下来的命令均在Prompt 中执行。
(1) Prompt 清屏
# 清屏 |
---|
cls |
(2) base 环境下的操作
# 列出所有的虚拟环境 |
---|
conda env list |
# 创建名为“环境名”的虚拟环境,并指定Python 解释器的版本 |
conda create -n 环境名 python=3.9 |
# 删除名为“环境名”的虚拟环境 |
conda remove -n 环境名 –all |
# 进入名为“环境名”的虚拟环境 |
conda activate 环境名 |
(3) 虚拟环境内的操作
(pip安装若失败,在【pip intsall 库== 版本】后加【-i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple】即可)
# 列出当前环境下的所有库 |
---|
conda list |
# 安装NumPy 库,并指定版本 1.12.5 |
pip install numpy==1.21.5 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple |
# 安装Pandas 库,并指定版本 1.2.4 |
pip install Pandas==1.2.4 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple |
# 安装Matplotlib 库,并指定版本 3.5.1 |
pip install Matplotlib==3.5.1 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple |
# 查看当前环境下某个库的版本(以numpy 为例) |
pip show numpy |
# 退出虚拟环境 |
conda deactivate |
4.2 虚拟环境连接 Jupyter 内核
经 4.1 小节,我们在 Anaconda 里创建了一个叫 DL 的虚拟环境,并在其中安装了数据科学三大基库——Numpy 数组库、Pandas 标签库、Matplotlib 绘图库。但是现在这个叫 DL 的虚拟环境没有连接 Jupyter 内核,换句话说,Jupyter
现在只有与base 环境相连。
为让虚拟环境与 Jupyter 内核相连,请在 Prompt 的虚拟环境下操作下列命令。若列出 Jupyter 的内核列表时反馈****“Jupyter 不是内部或外部命令”,则先操作后面两步,再回头列出 Jupyter 的内核列表即可。
# 列出Jupyter 的内核列表 |
---|
jupyter kernelspec list |
# 安装ipykernel |
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple ipykernel |
# 将虚拟环境导入Jupyter 的kernel 中 |
python -m ipykernel install –user –name=环境名 |
# 删除虚拟环境的kernel 内核 |
jupyter kernelspec remove 环境名 |
五、安装 GPU 版本的 PyTorch 库
PyTorch 虽然是一个库,但安装时的核心组件叫 torch,还额外有两个小组件: torchvision 和torchaudio。
由于PyTorch 库的下载组件内部含有cudatoolkit,它是 CUDA 的子集,里面的东西足够PyTorch 使用,因此本教程不用单独安装 CUDA 和CUDNN,也不用考虑PyTorch 内置cuda 与计算机显卡 CUDA 版本之间的关系(已亲测)。
本计算机的CUDA 版本为 11.1,如图 5-1,后续直接安装内置 cuda11.3 版本的torch。
图 5-1 本机CUDA 版本不重要
下面是演示,尽量选择和自己本地CUDA版本一致的CUDA Tookit安装。
(1)选择安装版本:
首先打开自己电脑上的NVIDIA控制面板,点击系统信息。
(2) 到CUDA官网,点击这里
这里我选择的是10.1版本的CUDA。
新建文件夹类似这种。
5.1 基本的 GPU 概念
对于计算机而言,中央处理器CPU 是主板上的一块芯片,图形处理器 GPU
是显卡上的一块芯片。每台计算机必有主板,但少数计算机可能没有显卡。
显卡的全称是“显示适配器”,显卡最初被发明是单纯为了大型 3D 游戏用,后来被发现还可以用来顺带加速PyTorch 的运行速度(比CPU 快 10-100 倍)。
查看自己的计算机的显卡为:任务管理器——性能——左侧栏划到最下面。
图 5-2 查看显卡
NVIDIA 的独立显卡必须有!而且只能是 NVIDIA,不能是其他牌子。没有 NVIDIA 显卡的同学也没事,经测试,可以跟我们一起安装 GPU 版本的PyTorch,只不过torch.cuda.is_available( )命令返回false(也就是无法使用显卡的意思)。
5.2 安装 PyTorch
安装torch 前,先给出一张推荐表,其中 cu113 即torch 内部的cudatoolkit 是
cuda 11.3 版本。所需的 Python 版本优先选择 3.9,除非演示代码告知具体版本。表 5-1 目前所有torch 版本的推荐按照表
torch 版本 | 推荐的内置cuda 版本 | 所需的Python 版本 |
---|---|---|
torch 1.13.1 | cu116 | 3.7、3.8、3.9、3.10 |
torch 1.13.0 | cu116 | 3.7、3.8、3.9、3.10 |
torch 1.12.1 | cu113 | 3.7、3.8、3.9、3.10 |
torch 1.12.0 | cu113 | 3.7、3.8、3.9、3.10 |
torch 1.11.0 | cu113 | 3.7、3.8、3.9、3.10 |
torch 1.10.2 | cu113 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.10.1 | cu113 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.10.0 | cu113 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.9.1 | cu111 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.9.0 | cu111 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.8.1 | cu111 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.8.0 | cu111 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.7.1 | cu110 | 3.6、3.7、3.8、3.9 |
torch 1.7.0 | cu110 | 3.6、3.7、3.8 |
torch 1.6.0 | cu101 | 3.6、3.7、3.8 |
torch 1.5.1 | cu101 | 3.5、3.6、3.7、3.8 |
torch 1.5.0 | cu101 | 3.5、3.6、3.7、3.8 |
注:英伟达显卡 30 系列(如 NVIDIA GeForce RTX 3050)只能 cuda11.0 及其以上的版本。
现假设某个演示代码中所安装的 torch 是 1.12.0 版本(给定了 torch 版本后, torchvision 和 torchaudio 也唯一确定了),根据表 5-1,推荐的内置 cuda 是 11.3,优先选择python 3.9 版本,进入PyTorch 官网:
在其中Ctrl + F 搜索【 pip install torch==1.12.0 】,如图 5-3 所示。
图 5-3 搜索结果
(1) 方法一:直接法
复制网页里的那段代码,也即
pip install torch==1.12.0+cu113 torchvision==0.13.0+cu113 torchaudio==0.12.0 –extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu113
双击Prompt,进入Python 3.9 的虚拟环境DL 下运行,如图 5-4。
图 5-4 虚拟环境下安装torch
看到最后几行代码里有Successfully installed 就算成功。
(2) 方法二:轮子法
按视频中的方式下载轮子文件,或进入 QQ 群,在群文件中下载。下载好后,将三个 whl 文件放在新建的 D:\whl 文件夹中。
https://download.pytorch.org/whl/torch
安装命令为(以下命令在Prompt 的虚拟环境DL 中执行):
1 | pip install D:\whl\torch-1.12.0+cu113-cp39-cp39-win_amd64.whl |
这三行代码的结构都是:pip install 路径\轮子名.whl 。
5.3 检验 PyTorch 是否安装成功
接下来的操作,可以在Prompt 里以直接运行Python 解释器的方式检验,也可以在Jupyter 代码编辑器里检验。
(1) 直接在 Python 解释器里检验
首先,进入虚拟环境DL 后,输入python 以进入解释器,如图 5-5。
图 5-5 进入DL 虚拟环境的python 解释器
输入import torch 导入torch 库,如图 5-6 所示。若安装失败,则会返回No module named ‘torch’。若安装成功,不会返回任何语句,同时在下一行出现“>>>”,提示我们可以继续敲代码。
图 5-6 测试torch 是否可以导入
最后一步,输入torch.cuda.is_available(),如图 5-7 所示。
图 5-7 测试torch 是否能连接cuda
如果你是CPU 用户,那么会返回 false,这对你来说是正常现象。但对于 GPU
用户来说应当返回True。
(2) 在 Jupyter 代码编辑器里检验
在Jupyter 里,切换到DL 内核后,输入两段代码后运行,如图 5-8 所示。
图 5-8 Jupyter 替代Prompt