Anaconda 3（Python 開発環境）のインストールと， その Python 3 仮想環境に，人工知能フレームワーク類のインストール（Windows 上）

Anaconda3 とは

Anaconda3 は，Anaconda Inc. 社が提供している Python バージョン 3 のための総合的なソフトウェアであり言語処理系，開発ツール，パッケージ管理ツールである conda，さらに主要な Python パッケージ群が一体化されている．主な同封アプリケーションは次の通りである．

• Spyder: Python 開発環境
  
• conda

  conda は Python のパッケージおよび環境管理システム

  conda は Anaconda3 の根幹となっており「conda を使わない」ということはできない．

  
• Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) はコマンドラインインターフェイス
• Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook) は，対話型のプログラム実行ツール．Web ブラウザで動く．Python 以外にも Julia, Ruby, R, Lua, LuaJIT, Haskel, Scala,Go, JavaScript, node.js, bash などに対応．
  
• Anaconda Navigator は，ベースのアプリケーション管理ツール．
  

Anaconda3 のダウンロードとインストール

ここでの設定

• インストールディレクトリ（フォルダ）: C:¥ProgramData¥Anaconda3
• インストールタイプ: All Users

ダウンロードとインストールの手順

1. Anaconda3 の Web ページを開く

   https://www.anaconda.com

2. 「Download」をクリックする．
   
3. ダウンロードが始まる
   
4. ファイルのダウンロードが始まる．
   
5. ダウンロードした .exe ファイルを実行．
   
6. ようこそ画面では，「Next」をクリック．
   
7. ライセンス条項の画面
   
8. インストールタイプは「All Users」を選び，「Next」をクリック．
   
9. インストールディレクトリ（フォルダ）は既定（デフォルト）のままでよい．「Next」をクリック．

   ※ インストールのときに「All Users」でなく「Just Me」を選んだときの注意点：日本語を含むディレクトリにはインストールしないことにする。 日本語を含むディレクトリが既定（デフォルト）になっているときは、 別のディレクトリを設定すること。

   
10. インストールを開始したいので，「Install」をクリック．

    オプションは既定（デフォルト）のままで進める． ※ 「Add Anaconda3 to the system PATH environment variable」をチェックしない．Anaconda3 に同封のプログラムにパスを通すと，使いにくくなる（好みの問題ではある）と考える．Anaconda3 などの起動は Windows のスタートメニューで行うことにする．

    

    ※ 「Add Anaconda3 to the system PATH environment variable」にチェックした場合は，システム環境変数 PATH に，自動で追加される

    
11. インストールが始まる．

    しばらく待つ

    
12. インストール完了の表示．「Next」をクリック．
    
13. PyCharm についての案内が表示されるので確認する
    
14. インストール完了の確認
    
15. Windows のスタートメニューの「Anaconda3 (64-bit)」 の下に、 Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt))，Spyder があることを確認する．
    

Anaconda3 の動作確認

Python を使ってみる

1. スタートメニューで Spyder を起動．
2. Spyder の画面が出る．
   
3. 動作確認のため，Spyder のエディタに，次の Python プログラムを入れ，実行ボタンをクリックして実行．

   print(1 + 2)
   

   

   今度は，次の Python プログラムを実行する

   import matplotlib.pyplot as plt
   plt.style.use('ggplot')
   x = [1, 2, 3, 4]
   y = [3, 5, 2, 4]
   plt.scatter(x, y)
   

   

Anaconda Prompt の確認

1. スタートメニューで Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) を起動．
2. 画面が開くので確認
   
3. インストール済みパッケージの確認は「conda list」で行う
4. 特定のパッケージのバージョン確認は「conda list ＜パッケージ名＞」で行う．

   conda list numpy
   

   

インストール済みパッケージの一括更新など

1. Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) を管理者として実行する．
   
   • 「conda config --remove channels conda-forge」は，conda のチャンネルに「conda-forge」が入っていたら削除する操作

     「conda-forge」は入っていないはずだが，念のため実行する．

   • conda updata -n base conda: conda の更新
   • conda update anaconda: パッケージを最新の Anaconda3 安定版のものに更新
   • conda clean -y --allは，パッケージのキャッシュの削除

   conda 公式のチートシート:

   conda config --remove channels conda-forge
   conda update -y -n base conda
   conda update -y anaconda
   conda update -y --all
   conda clean -y --all
   

2. 終了の確認

   エラーメッセージが出ていないこと． （途中省略）
   

   

Python の仮想環境の作成（conda を使用）

1. 今から作成するPython 環境の名前と、Pythonのバージョンを決めておく
   • Python の仮想環境の名前: ai
   • Pythonのバージョン: 3
2. Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) を管理者として実行する．
   
3. 前もって Python をインストールしておく．

   次のコマンドを実行．

   「Proceed ([y]/n) ?」 に対しては Enterキー

   conda create -n ai python=3
   

   
4. Python 環境が作成できたことを確認

   conda info -e
   

   

これで、もとからの Python 環境と， 新規作成されたPython 環境（Python のバージョン 3，名前は ai）の共存できた。

新規作成された Python 環境を使いたいとき

1. Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) はコマンドラインインターフェイス を実行．

2. 次のコマンドを実行し，Python 環境（名前は ai）を有効にする．

   activate ai
   

   

   ※ もとの Python 環境に戻るときは「exit」

Python の仮想環境で、インストールの前準備を行う

いま作成した Python 環境で、パッケージの更新などの前準備を行う

1. Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) を管理者として実行する．
   
2. いま作成した Python 環境を有効にする

   次のコマンドを実行．

   activate ai
   

   
3. Anaconda3 の conda パッケージの更新、古い conda パッケージファイルの削除

   １行ずつ実行

   「conda config --remove channels conda-forge」は，conda のチャンネルに「conda-forge」が入っていたら削除する操作．「CondaKeyError: 'channels' 'conda-forge' ...」というエラーメッセージは無視してよい．

   conda config --remove channels conda-forge
   

   

   conda upgrade -y --all
   

   

   conda clean -y --packages
   

   
4. conda の動作確認

   エラーメッセージが出ないことを確認

   conda info
   

   

Anaconda 3 で，各種パッケージおよび関連ソフトウェアの追加インストール

Anaconda では，「conda」形式のパッケージを、簡単に扱うことができる． conda を用いてPythonパッケージ以外のソフトウェアをインストールすることもできる

NVIDIA ドライバ

次のページの手順により，インストールを行う

• Windows での NVIDIA ドライバのインストール: 別ページ »で説明

TensorFlow 2 のインストール（conda を使用）

TensorFlow: ライブラリ。ニューラルネットワークや深層学習（ディープラーニング）に使用されることが多い。Kerasのバックエンドとして使用されることも多い。

Keras: ニューラルネットワークに関する種々の機能を持つソフトウェア．TensorFlow 2.1 には同封されている．

1. Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) を管理者として実行する．
   
2. いま作成した Python 環境を有効にする

   次のコマンドを実行．

   activate ai
   

   
3. condaを用いてインストール

   GPU 版 TensorFlow 2 をインストールする場合

   conda install -y tensorflow-gpu tensorflow-datasets
   

   

   ※ NVIDIA CUDA ツールキット，NVIDIA cuDNN のインストールは自動で行われる．

   CPU 版の TensorFlow をインストールする場合

   ※ このとき，NVIDIA CUDA ツールキット，NVIDIA cuDNN が， TensorFlow に合うように，自動でバージョンダウンされる場合がある． これは問題ない．

   conda install -y tensorflow tensorflow-datasets
   

   
4. TensorFlow のバージョン確認

   バージョン番号が表示されれば OK．下の図とは違うバージョンが表示されることがある．

   python -c "import tensorflow as tf; print( tf.__version__ )"
   

   
5. (GPU を使うとき) TensorFlow からGPU が認識できているかの確認

   実行結果の中に，実行結果の中に，次のように「device_type: "GPU"」があれば，GPUが認識できている．エラーメッセージが出ていないことを確認しておくこと．

   python -c "from tensorflow.python.client import device_lib; print(device_lib.list_local_devices())"
   

   実行結果の中に，次のように「device_type: "GPU"」があれば，GPUが認識できている．エラーメッセージが出ていないことを確認しておくこと．

   

Dlib, OpenCV, PyTorch のインストール

Dlibは，機械学習のアルゴリズムの機能を持つソフトウェアで，顔検出・顔識別なども持つ（詳しくは，別ページ »にまとめ）．

OpenCV (Open Computer Vision Library) は， 実時間コンピュータビジョン (real time computer vision) の アルゴリズムと文書とサンプルコードの集まり．（詳しくは，別ページ »にまとめ）．

PyTorch は，人工知能のフレームワーク．

conda install -y opencv pytorch
conda install -y -c conda-forge dlib
conda config --remove channels conda-forge

その他，主要なパッケージのインストール

1. Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt) を管理者として実行する．
   
2. いま作成した Python 環境を有効にする

   次のコマンドを実行．

   activate ai
   

   
3. condaを用いてインストール
   次のようにしてパッケージをインストールできる．

   conda install -y matplotlib numpy scipy h5py scikit-learn scikit-learn-intelex scikit-image seaborn pandas pandasql pillow pytest pyyaml cython
   

conda パッケージの検索法

conda パッケージの検索

conda search ＜パッケージ名＞

conda クラウド内の他の人の conda パッケージの検索

anaconda search -t conda ＜パッケージ名＞