趋近智
在构建神经网络之前,您需要一个合适的开发环境。深度学习在很大程度上依赖于特定的软件库,有效管理这些库对于确保工作流程顺畅有很大帮助。本节将引导您配置所需工具。
Python是深度学习的主导语言,主要归因于其庞大的科学计算和机器学习库生态系统。我们假定您已有一个可用的Python安装(推荐使用3.8或更新版本)。如果没有,请从官方Python网站下载,或使用Anaconda等发行版。
深度学习项目通常依赖于特定版本的库。全局安装所有内容可能导致项目之间出现冲突。虚拟环境隔离项目依赖,确保为一个项目安装的库不会干扰其他项目。
使用venv(内置)
Python的内置venv模块是一个轻量级选项:
python -m venv venv_dl # venv_dl 替换为您喜欢的名称
source venv_dl/bin/activate
.\venv_dl\Scripts\activate
(venv_dl))。使用 Conda(Anaconda/Miniconda 的一部分)
Conda是一个流行的包和环境管理器,对于处理复杂的科学包特别有用:
conda create --name env_dl python=3.9 # 指定名称和Python版本
conda activate env_dl
所有随后的库安装都应在激活您选择的虚拟环境之后进行。
您将主要使用高级深度学习框架来构建和训练模型,而无需从头开始实现所有细节。两种最受欢迎的选择是PyTorch和TensorFlow(通常通过其Keras API使用)。本课程将主要使用PyTorch示例,但其原理也适用于两者。
安装 PyTorch
访问官方PyTorch网站,获取根据您的操作系统(Linux、macOS、Windows)和计算平台(CPU、GPU/CUDA版本)定制的最新安装命令。
仅限CPU版本的典型pip安装命令如下所示:
pip install torch torchvision torchaudio
对于GPU支持(使用NVIDIA CUDA),命令将根据您的CUDA版本而有所不同。PyTorch网站提供了一个配置工具来生成正确的命令。例如,对于CUDA 11.8:
pip install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu118
安装带有 Keras 的 TensorFlow
TensorFlow也通过pip提供直接的安装方式:
pip install tensorflow
此命令通常安装CPU版本。GPU支持可能需要针对您的系统进行CUDA和cuDNN的额外安装步骤。请查阅TensorFlow安装指南以获取详细信息。
其他几个Python库是数据科学和机器学习工作流程中的标准工具:
pip install numpy
pip install pandas
pip install matplotlib seaborn
pip install scikit-learn
您可以一次安装多个库:
pip install numpy pandas matplotlib seaborn scikit-learn
您如何编写和执行代码取决于个人偏好,但有两种常见方法:
pip install jupyterlab
然后在终端中运行jupyter lab,从您激活的环境中启动它。您可以在您的本地机器(笔记本电脑或台式机)上配置环境。然而,训练大型深度学习模型可能计算密集,并且能从图形处理单元(GPU)中大大受益。
安装核心组件后,最好验证它们在您激活的环境中是否可用。打开Python解释器或Jupyter Notebook并尝试导入它们:
import platform
import torch
import tensorflow as tf # 可选,如果已安装
import numpy as np
import pandas as pd
import sklearn
import matplotlib
import seaborn
print(f"Python version: {platform.python_version()}")
print(f"PyTorch version: {torch.__version__}")
# 检查 PyTorch 中 GPU 可用性
if torch.cuda.is_available():
print(f"PyTorch CUDA available: True, version: {torch.version.cuda}")
print(f"Device name: {torch.cuda.get_device_name(0)}")
else:
print("PyTorch CUDA available: False")
# 可选的 TensorFlow 检查
# print(f"TensorFlow version: {tf.__version__}")
# gpu_devices = tf.config.list_physical_devices('GPU')
# print(f"TensorFlow GPU devices: {gpu_devices}")
print(f"NumPy version: {np.__version__}")
print(f"Pandas version: {pd.__version__}")
print(f"Scikit-learn version: {sklearn.__version__}")
print(f"Matplotlib version: {matplotlib.__version__}")
print(f"Seaborn version: {seaborn.__version__}")
如果这些命令执行时没有ImportError消息,您的基本环境就已准备就绪。您现在拥有了定义、训练和评估深度学习模型所需的工具。
这部分内容有帮助吗?
© 2026 ApX Machine Learning用心打造