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WinPython のインストール(Windows上)

WinPython は,Window 用のPython 処理系と主要な Python パッケージを1つにまとめたソフトウエア.次のアプリケーションも同封されている

インストール,インストール後の設定,virtualenv, virtualenv-wrapper, Python の各種パッケージのインストール,性能確認の手順をスクリーンショット等で説明する.

TensorFlow を使う予定がある場合は,https://pypi.org/project/tensorflow-gpu/#filesで,必要な Python のバージョンを確認しておくこと. 2020/5 時点では,Python 3.5 か 3.6 か 3.7 か 3.8

【このページの目次】

  1. WinPython のダウンロードとインストール
  2. WinPython のインストール後の確認
  3. WinPython のインストール後の設定
  4. 性能の確認
  5. Windows で virtualenv, virtualenv-wrapper のインストール

WinPython のダウンロードとインストール

  1. ウェブページを開く

    https://sourceforge.net/projects/winpython/

  2. Files」をクリック

    [image]
  3. バージョンを選ぶ

    ※ ここでは最新の安定版であるバージョン3.7 を選んでいる.

    [image]
  4. 最新の安定版をダウンロード.

    Download Latest Version」をクリック.

    [image]
  5. ファイルのダウンロードが始まる.

    [image]
  6. ダウンロードした .exe ファイルを実行

    [image]
  7. 展開(解凍)するディレクトリの設定.

    C:\」のような分かりやすいディレクトリを指定.

    指定したら,「Extract」をクリック.

    終了するまでしばらく待つ.

    [image]
  8. Windowsのシステム環境変数PATH に次を追加
    	C:\WPy64-3770\python-3.7.7.amd64
    	C:\WPy64-3770
    	C:\WPy64-3770\python-3.7.7.amd64\Scripts
    	C:\WPy64-3770\Scripts
    

WinPython のインストール後の確認

  1. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行

    [image]
  2. pip と python にパスが通っていることの確認

    次のコマンドを実行

    where pip
    where python
    

    ※ 表示は下図と違うことがありえる.エラーメッセージが出ないことを確認.

    [image]
  3. python のバージョンの確認

    ※ エラーメッセージが出ないことを確認.

    python --version 
    

    [image]
  4. Python のビルドに用いられたコンパイラのバージョン番号の確認
    python
    

    下の実行例では、バージョン番号として「1900」が表示されている

    [image]
  5. 引き続き,次のPythonプログラムを実行し,バージョン番号を確認する

    下の実行例では、バージョン番号として「14.0」が表示されている

    from distutils.msvc9compiler import *
    get_build_version()
    

    [image]

    exit() で終了

    [image]
  6. pip の動作確認

    Python のパッケージも同時にインストールされることが分かる.

    ※ エラーメッセージが出ないことを確認.

    pip list
    

    [image]

WinPython のインストール後の設定

  1. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行

    [image]
  2. numpy の場所を移す

    WinPython で,numpy の更新により numpy が動かなくなることを防ぐため.

    cd C:\WPy64-3770\python-3.7.7.amd64\Lib\site-packages
    move numpy ..
    

    [image]
  3. pip更新

    ※ 「python -m pip install ...」は,Python パッケージをインストールするためのコマンド.

    python -m pip install --upgrade pip
    

    [image]
  4. setuptools の更新
    pip install -U setuptools
    

    [image]
  5. pip list」でバージョンを確認

    pip list
    

    [image]

性能の確認

行列の積, 主成分分析, SVD, k-Means クラスタリングを実行し,性能を確認する.

  1. Windows で,コマンドプロンプトを実行
  2. 性能の確認のため,次のコマンドを実行
    import time
    import numpy
    import numpy.linalg
    import sklearn.decomposition
    import sklearn.cluster
    X = numpy.random.rand(2000, 2000)
    Y = numpy.random.rand(2000, 2000)
    # 行列の積
    a = time.time(); Z = numpy.dot(X, Y); print(time.time() - a)
    # 主成分分析
    pca = sklearn.decomposition.PCA(n_components = 2)
    a = time.time(); pca.fit(X); X_pca = pca.transform(X); print(time.time() - a)
    # SVD
    a = time.time(); U, S, V = numpy.linalg.svd(X); print(time.time() - a)
    # k-means
    a = time.time(); 
    kmeans_model = sklearn.cluster.KMeans(n_clusters=10, random_state=10).fit(X)
    labels = kmeans_model.labels_
    print(time.time() - a)
    

    実行結果の例

    [image]

Windows で virtualenv, virtualenv-wrapper のインストール

参考 Web ページ: https://www.python.jp/install/windows/virtualenv.html

  1. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行

    [image]
  2. virtualenv, virtualenv-wrapper のインストール

    python -m pip install --upgrade pip
    python -m pip install -U setuptools
    python -m pip install -U virtualenv virtualenvwrapper-win
    

  3. exit() で終了

virtualenv-wrapper の使い方


(NVIDIA GPU を使うとき)tensorflow-gpu tensorflow_datasets のインストール

ここでは,GPU 版 TensorFlow について説明する.

NVIDIA グラフィックスボード・ドライバ,NVIDIA CUDA ツールキットのインストール

次のページの手順により,インストールを行う

次の Web ページには,pip を用いて TenforFlow をインストールするときの CUDA ツールキット,cuDNN SDK のバージョン指定がある. 2020年1月時点の情報では,次の通り

https://www.tensorflow.org/install/gpu#pip_package

NVIDIA cuDNN のインストール

Windows でのインストール手順の詳細は,別ページで説明している.

インストールの要点:https://developer.nvidia.com/cudnn から cuDNN を入手し,C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.1 などに展開(解凍)し,パスを通しておくこと

tensorflow-gpu tensorflow_datasets のインストール手順

  1. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行

    [image]
  2. パッケージのアンインストール操作
    ※ トラブルの可能性を減らすために,次の操作でアンインストールを行っておく.

    python -m pip uninstall -y tensorflow tensorflow-cpu tensorflow-gpu keras
    

    [image]
    (以下省略)
  3. GPU 版 TensorFlow 2.2, Keras 2.3.1, Python 用 opencv-python 4.2, matplotlib のインストール

    python -m pip install -U tensorflow-gpu tensorflow_datasets keras matplotlib opencv-python
    

    [image]
    (以下省略)
  4. Python の numpy パッケージがインストールできたことの確認

    ※ 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 numpy; print( numpy.__version__ )"
    

    [image]
  5. 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__ )"
    

    [image]

Python パッケージのインストール

次のパッケージを使いたいとする.

このうち,多くのものは WinPython に同封されているのでインストールの必要はないが, WinPython に無いものは,次の操作でインストールする.

  1. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行

    [image]
  2. 次のコマンドを実行する.

    python -m pip install -U statsmodels flake8 pandas-bokeh ggplot prettyplotlib pybrain3 pymc3 firebase-admin googletrans google-cloud-vision gpyocr azure-cognitiveservices-vision-computervision mecab rope mkl mkl-include matplotlib-venn pygame holoviews
    

    [image]

試しに Python で OpenCV を使ってみる

OpenCV は有名なコンピュータビジョンのライブラリ

OpenCV の機能を使って,画像表示してみる.

OpenCV の機能とプログラム例は,別ページにまとめている.

画像ファイルの表示

  1. 画像ファイルを準備する. ここでは,画像ファイルのファイル名がC:\fruits.jpgであるとして説明を続ける.
    謝辞: https://github.com/opencv/opencv/tree/master/samples/data で公開されている fruits.jpg を使用しています.感謝します.

    画像ファイル c:/fruits.jpg を表示する Python プログラム.

    import cv2
    img = cv2.imread("c:/fruits.jpg")
    cv2.imshow("hoge", img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()
    

    Windows で,コマンドプロンプトを実行し,「python」で実行しているところ.

    [image]

    WinPython に付属の「spyder」で実行しているところ.

    [image]

    画像が表示される. 画像の画面を閉じるには,画像のウインドウでマウスをクリックし,キーボードのキーを押す

ビデオファイルの表示

  1. ビデオファイルを準備する. ここでは,画像ファイルのファイル名がC:\1-1.aviであるとして説明を続ける.

    ビデオファイル c:/1-1.aviの 400 x 300 画素部分を表示する Python プログラム.

    import cv2
    v = cv2.VideoCapture("c:/1-1.avi")
    while(v.isOpened()):
        r, f = v.read()
        f = f[0:400, 0:300, 0:3]
        cv2.imshow("", f)
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break
    
    v.release()
    cv2.destroyAllWindows()
    

    Windows で,コマンドプロンプトを実行し,「python」で実行しているところ.

    [image]

    WinPython に付属の「spyder」で実行しているところ.

    [image]
    ビデオが表示される.終わるまで待ち,ウインドウでマウスをクリックし,キーを押す

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    問い合わせ先: 金子邦彦(かねこ くにひこ) [image]