深度学习框架pytorch学习(一)准备环境

准备环境

一、深度学习框架简介

二、Tensorflow与Pytorch的比较

三、安装开发环境

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一、深度学习框架简介

1、Google阵营

最早的是由加拿大团队开发的theano一个机器学习库，现在已经停止更新。接着Google开发了Tensorflow，并且收购了keras这样一个高阶API的命名规范。keras可以使用不同的后端。主流的就是tensorflow2.0。

2、Facebook阵营

2002年推出Torch，2011年推出Torch7，但是这都是基于一种小众语言Lua，2018年将torch与caffe、caffe2强强联合推出pytorch1.0，基于C和C++的后端，2019年五月发布1.1版本。主推Pytorch。值得一提的是caffe是由华人贾扬清开发的。其中pytorch借鉴了一个日本的深度学习框架Chainer的API的设计规范。

3、Amazon AWS阵营

mxnet作为亚马逊的官方框架。值得一提的是mxnet是由华人陈天齐和李沐开发的。

4、微软阵营

微软的CNTK相对比较小众。

2002年Torch，基于Lua开发

2011年Torch7

2016.10发布pytorch0.1，THNN后端

2018.12发布pytorch1.0，Caffe2后端

2019.5发布1.1

二、Tensorflow与Pytorch的比较

在众多的的学习框架下，pytorch和tensorflow作为最主流的两种框架，各自有着怎样的特点呢？pytorch是一种动态图，更加直观和容易理解。而tensorflow为静态图，首先要创建一张图，然后运行图。

pytorch更加适合新手入门，方便debug，而tensorflow更加适合工程项目。因此tensorflow（虽然马上要出tensorflow2.0，据说很好用。）转战pytorch。pytorch能做什么？

pytorch的生态：

pytorch的三个特点：

GPU加速

importtorchimporttimeprint(torch.__version__)print(torch.cuda.is_available())a=torch.randn(10000,1000)b=torch.randn(1000,2000)t0=time.time()c=torch.matmul(a,b)t1=time.time()print(a.device,t1-t0,c.norm(2))device=torch.device('cuda')a=a.to(device)b=b.to(device)# 包含了初始化的时间t0=time.time()c=torch.matmul(a,b)t2=time.time()print(a.device,t2-t0,c.norm(2))t0=time.time()c=torch.matmul(a,b)t2=time.time()print(a.device,t2-t0,c.norm(2))

输出结果：

1.1.0Truecpu0.17958474159240723tensor(141219.6406)# 因为第一次需要加载，所以以第二次的时间为准。cuda:02.2960894107818604tensor(141437.2656,device='cuda:0')cuda:00.002928495407104492tensor(141437.2656,device='cuda:0')

如果print(torch.cuda.is_available())返回False说明pytorch与cuda没有匹配成功。

自动求导

importtorchfromtorchimportautogradx=torch.tensor(1.)a=torch.tensor(1.,requires_grad=True)b=torch.tensor(2.,requires_grad=True)c=torch.tensor(3.,requires_grad=True)y=a**2*x+b*x+cprint('before',a.grad,b.grad,c.grad)grads=autograd.grad(y,[a,b,c])print('after:',grads[0],grads[1],grads[2])

常用的网络层

nn.linear

nn.Conv2d

mm.LSTM

nn.ReLU

nn.Sigmoid

nn.softmax

nn.CrossEntropyLoss

nn.MSE

三、安装开发环境

第一种安装方式：默认没有安装cuda

第一步：安装anaconda5.3.1，默认安装python3.7。

第二步：安装CUDA，搜索Cuda download，下载CUDA Tookit10.0 Download（根据python版本选择相应的CUDA版本），安装完成之后，打开cmd检测安装是否成功。输入nvcc -V，如果失败，需要配置环境变量。

第三步：配置环境变量。CUDA默认安装路径：C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\bin，打开我的电脑属性，将上述路径添加到环境变量中。

第四步：安装pytorch。打开pytorch官方网站，点击相应的选择，以管理员权限运行cmd中执行下面自动生成的命令。

condainstallpytorchtorchvisioncudatoolkit=9.2-cpytorch-cdefaults-cnumba/label/dev

注意：安装这里有坑：

1首先要严格对应自己的python版本，比如3.6对应cuda9.0

2其次要注意将命令中-c pytorch删除，-c pytorch的意思就是从官网上获取，即使你已经更换了镜像源，去除-c pytorch之后，系统就会默认从设置的镜像源中获取。否则大概率可能会一直特别特别慢，甚至出现condahttpError。

condainstallpytorchtorchvisioncudatoolkit=9.2-cdefaults-cnumba/label/dev

如果出现安装速度太慢，可以考虑换源，使用清华源：

condaconfig--addchannelshttps://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/condaconfig--addchannelshttps://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main/condaconfig--setshow_channel_urlsyes

速度还是可以的，如果还是不行那就再试试科大或者阿里。

建议，安装完成之后再把这个源删了，还是使用默认的源。以避免以后装一些包会报错。

condaconfig--remove-keychannels

安装完成以后，默认会安装一些附属的包，比如torchvision等。

第二种安装方式：默认已经安装cuda

第一步：首先去清华镜像下载pytorch

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/pytorch/win-64/

找到对应的版本下载即可，我的是python3.6，cuda9.0。

第二步：打开anaconda prompt，执行如下操作

(base) D:\software\Anaconda3>conda install --offline -n base pytorch-nightly-1.0.0.dev20190101-py3.6_cuda90_cudnn7_0.tar.b

（注意 base是默认的虚拟环境，回车等待安装即可）

离线安装是真的快~~~！！！