PyTorch, Torchvision, Caffe 2 のインストール（Windows 上）

Windows で，Caffe をソースコードからビルドして，インストールする手順をスクリーンショット等で説明する．Build Tools for Visual Studio 2022（ビルドツール for Visual Studio 2022）を使用する．

【目次】

前準備
Build Tools for Visual Studio 2022，NVIDIA ドライバ，NVIDIA CUDA ツールキット，NVIDIA cuDNN のインストール
Python のインストール，pip と setuptools の更新，Python 開発環境のインストール
caffe のインストール（Build Tools for Visual Studio を利用）

caffe の利用条件などは、利用者が確認すること。

謝辞：このWebページで紹介する caffe ソフトウェアの作者に感謝します

前準備

Python 3.12 のインストール（Windows 上） [クリックして展開]

以下のいずれかの方法で Python 3.12 をインストールする。Python がインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法1：winget によるインストール

管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

winget install --scope machine --id Python.Python.3.12 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_pip=1 Include_test=0 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1"

--scope machine を指定することで、システム全体（全ユーザー向け）にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。

方法2：インストーラーによるインストール

Python 公式サイト（https://www.python.org/downloads/）にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンから Windows 用インストーラーをダウンロードする。
ダウンロードしたインストーラーを実行する。
初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」に必ずチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号（例：Python 3.12.x）が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

Git のインストール（Windows 上） [クリックして展開]

管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する．管理者権限は，winget の --scope machine オプションでシステム全体にインストールするために必要となる．

REM Git をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Git.Git -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/VERYSILENT /NORESTART /NOCANCEL /SP- /CLOSEAPPLICATIONS /RESTARTAPPLICATIONS /COMPONENTS=""icons,ext\reg\shellhere,assoc,assoc_sh"" /o:PathOption=Cmd /o:CRLFOption=CRLFCommitAsIs /o:BashTerminalOption=MinTTY /o:DefaultBranchOption=main /o:EditorOption=VIM /o:SSHOption=OpenSSH /o:UseCredentialManager=Enabled /o:PerformanceTweaksFSCache=Enabled /o:EnableSymlinks=Disabled /o:EnableFSMonitor=Disabled"

CMakeのインストール（Windows 上） [クリックして展開]

REM CMake をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Kitware.CMake -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/qn /norestart ADD_CMAKE_TO_PATH=System"

7-Zip のインストール（Windows 上） [クリックして展開]

REM 7-Zip をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id 7zip.7zip -e --silent --installer-type msi --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/qn /norestart"
REM 7-Zip のパス設定
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\7-Zip'; $c=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if((Test-Path $p) -and $c -notlike \"*$p*\"){[Environment]::SetEnvironmentVariable('Path',\"$p;$c\",'Machine')}"

Build Tools for Visual Studio 2026 のインストール（Windows 上） [クリックして展開]

Build Tools for Visual Studio は，Visual Studio の IDE を含まない C/C++ コンパイラ，ライブラリ，ビルドツール等のコマンドライン向け開発ツールセットである。インストール済みの場合、この手順は不要である。

REM VC++ ランタイム
winget install --scope machine --id Microsoft.VCRedist.2015+.x64 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet /norestart"

REM Build Tools + Desktop development with C++（VCTools）+ 追加コンポーネント（一括）
winget install --scope machine --id Microsoft.VisualStudio.BuildTools -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "--quiet --wait --norestart --nocache --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --includeRecommended --add Microsoft.VisualStudio.Workload.MSBuildTools --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100"

--add で追加されるコンポーネント

上記のコマンドでは，まず Build Tools 本体と Visual C++ 再頒布可能パッケージをインストールし，次に setup.exe を用いて以下のコンポーネントを追加している。

VCTools：C++ デスクトップ開発ワークロード（--includeRecommended により、MSVC コンパイラ、C++ AddressSanitizer、vcpkg、CMake ツール、Windows 11 SDK 等の推奨コンポーネントが含まれる）
VC.Llvm.Clang：Windows 向け C++ Clang コンパイラ
ClangCL：clang-cl ツールセットを含むコンポーネントグループ（MSBuild から Clang を使用するために必要）
VC.CMake.Project：Windows 向け C++ CMake ツール
Windows11SDK.26100：Windows 11 SDK（ビルド 10.0.26100）

インストール完了の確認

winget list Microsoft.VisualStudio.BuildTools

上記以外の追加のコンポーネントが必要になった場合は Visual Studio Installer で個別にインストールできる。

Visual Studio の機能を必要とする場合は、追加インストールできる。

NVIDIA CUDA Toolkit 12.8のインストール

前提条件（NVIDIA CUDA Toolkit インストール前）: NVIDIA GPU，NVIDIA ドライバ，および Build Tools for Visual Studio もしくは Visual Studio が必要である．
インストール中の注意: なるべく他のウインドウはすべて閉じておくこと．

以下のコマンドを管理者権限のコマンドプロンプトで実行する（手順：Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」）。

REM NVIDIA CUDA Toolkit 12.8 をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Nvidia.CUDA --version 12.8 -e --silent --disable-interactivity --force --uninstall-previous --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "-s -n"

REM 環境変数TEMP, TMPの設定（一時ファイルの保存先を短いパスに変更）
mkdir C:\TEMP
set "TEMP_PATH=C:\TEMP"
setx TEMP "%TEMP_PATH%" /M >nul
setx TMP "%TEMP_PATH%" /M >nul

PyTorch, Torchvision, Caffe 2 のインストール

Web ブラウザで最新情報を確認ののち，所定のコマンドによりインストールを行う．

PyTorch の URL: https://pytorch.org/

PyTorch の「はじめよう」の Web ページを開く
https://pytorch.org/get-started/locally/
種類を選ぶ
Windows, pip, Python，NVIDIA CUDA ツールキット 11.0 での実行例
NVIDIA CUDA ツールキットのバージョンは一致するものを選ぶ． 選択肢として出てこないという場合には，「install previous versions of PyTorch」をクリックし，そのページの記載に従う．
- PyTorch Build: 「Stable」
- Your OS: 「Windows」・・・ Windows にインストールするので
- Package: 「pip」
- Language: ・・・　Python を選ぶ
- CUDA: 「11.0」・・・ CUDA 11.0 をインストールした場合
「Run the command」のところに，コマンドが表示されるので確認する
表示されたコマンドを実行．「pip3」は「python -m pip」に読み替える．
コマンドプロンプトを 管理者として開き，次のように，コマンドを実行
Windows で pip を実行するときは，管理者権限のコマンドプロンプトを使用し，システム領域へのインストールを行う．
```
python -m pip install torch===1.7.1+cu110 torchvision===0.8.2+cu110 torchaudio===0.7.2 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html
```
その結果，エラーメッセージが出ていないことを確認．
PyTorch のバージョン確認
次のコマンドを実行．
* バージョン番号が表示されれば OK．
```
python -c "import torch; print( torch.__version__ )"
```
PyTorch の動作確認
https://pytorch.org/get-started/locally/ に記載のサンプルプログラムを実行してみる

Python プログラムの実行

python

from __future__ import print_function
import torch
x = torch.rand(5, 3)
print(x)
exit()

GPU が動作しているか確認

Python プログラムを実行する

import torch
print(torch.__version__, torch.cuda.is_available())
exit()

Caffe のインストール

次のページの手順どおりに行う．

https://github.com/BVLC/caffe/tree/windows

Python のバージョンは 3.5, Visual Studio のバージョンは 2013, 2015, CUDA のバージョンは 7.5 あるいは 8.0 が指定されているので，よく確認すること

x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)を実行する　　（手順：スタートメニュー →Visual Studio 20xx」の下の「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」を選ぶ）。
「x64 Native Tools コマンドプロンプト」がないときは，ビルドツール (Build Tools) をインストールすると，x64 Native Tools コマンドプロンプトもインストールされる．その手順は，別ページ »で説明している．
caffe-builder のソースコードをダウンロード次のコマンドをx64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)で実行する　　（手順：スタートメニュー →
」の下の「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」を選ぶ）。
```
cd /d c:%HOMEPATH%
rmdir /s /q caffe-builder
git clone https://github.com/willyd/caffe-builder
```
ビルドする
https://github.com/willyd/caffe-builder の記述に従う
- set WITH_NINJA=0 : Ninjaを使わない
- set PYTHON_VERSION=3 : Python のバージョンは 3
```
cd /d c:%HOMEPATH%
cd caffe-builder
set WITH_NINJA=0
set PYTHON_VERSION=3
build_v140_x64.cmd
```
結果を確認する
エラーメッセージがでる．断念する．
次のように進める予定
確認のため，「Using the built libraries in your project」の手順を実行する
cmake のオプションの「Visual Studio 16 2019」のところは，使用する Visual Studio のバージョンにあわせること． Visual Studio 2022 のときは，「Visual Studio 17 2022」． Visual Studio 2019 のときは，「Visual Studio 16 2019」
```
cd /d c:%HOMEPATH%
cd caffe-builder
set WITH_NINJA=0
set PYTHON_VERSION=3

rmdir /s /q build
mkdir build
cd build
del CMakeCache.txt
rmdir /s /q CMakeFiles
cmake -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -T host=x64 ^
  -DCMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE ^
  -C c:\tools\caffe-builder\build\libraries\caffe-builder-config.cmake ..
```

Windows のシステム環境変数 CAFFE_ROOT の設定

次のように設定する

%LOCALAPPDATA%\CMake-caffe-1.10.4\caffe-1.10.4

Windows のシステム環境変数 LIB の設定

次のように追加する

%LOCALAPPDATA%\CMake-caffe-1.10.4\build\bin\Release

Windows のシステム環境変数 CAFFE_ROOT の設定

次のように設定する

%LOCALAPPDATA%\CMake-caffe-1.10.4\caffe-1.10.4

Windows のシステム環境変数 LIB の設定

次のように追加する

%LOCALAPPDATA%\CMake-caffe-1.10.4\build\bin\Release