私的AI研究会 > ProjectEnv4

AI開発プロジェクト環境構築(Windows編)

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 AI開発プロジェクト実行に必要な環境を新しく作成する手順(最新版)
 『PyTorch ではじめる AI開発』以降のページを実行するために新しく環境を作成する
 同時に「NVIDIA cuda GPU」を使用できる環境構築をする

▼ 目 次
※ 最終更新:2024/09/01 

NVIDIA cuda GPU の設定

設定動作環境

HP-VICTUS_m.jpg
HP-VICTUS2_m.jpg

 HP Victus 15L Gaming TG02-2001jp

NVIDIAのGPUアーキテクチャ

cuda_nvidia_m.jpg

NVIDIA Graphic board の確認

NVIDIA ドライバーのインストール(バージョンアップ)

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cuDNN(ディープラーニングライブラリ)のインストール

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Anaconda のインストールと設定

anaconda のダウンロードとインストール

  1. オフィシャルサイト https://www.anaconda.com/products/distribution にアクセス

     ● 画面の「Download」ボタン(赤丸)を押してダウンロード

     ● ダウンロード・ファイル名(2024/08/16 現在)
      Anaconda3-2024.06-1-Windows-x86_64.exe

  2. インストーラ「Anaconda3-2023.09-0-Windows-x86_64.exe」を実行し手順に従ってインストールする

    #ref(): File not found: "20231215_043714_001s.jpg" at page "ProjectEnv4"

Anaconda の起動と Python 環境の構築

  1. Windows のスタートメニューから「Anaconda Powershell Prompt」を選択する
    ・「すべてのアプリ」→「Anaconda3 (64-bit)」を展開 →「Anaconda Powershell Prompt」(※ Windows11の場合)
    ・以降の作業は「Anaconda Powershell Prompt」内で行う
    ・表示ウインドウのサイズや文字の大きさなどは、ウインドウ上部のタイトルバーを右クリック「プロパティ」で設定する。

環境変数の設定

  1. 検索ウィンドウに「システムの詳細設定」と入力し「システムの詳細設定」ダイアログを表示する。
  2. 「環境変数」ボタンを押して環境変数ダイアログを表示する。
  3. 新規に「PYTHONPATH」「C:\anaconda_win\workspace_py37\mylib;C:\anaconda_win\workspace\lib;C:\anaconda_win\workspace_2\mylib2」(オリジナル Python 共有ライブラリの場所)を追加する
  4. そのほかの環境変数は、後でプロジェクトの環境設定で追加する

  5. 「Anaconda Powershell Prompt」を再起動して設定を確認する。
    (base) echo $env:PYTHONPATH
    C:\anaconda_win\workspace_py37\mylib;C:\anaconda_win\workspace\lib;C:\anaconda_win\workspace_2\mylib2

Windowsのターミナルで ANSI エスケープシーケンスを有効にする設定

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  1. 「Anaconda Powershell Prompt」でANSI エスケープシーケンスを有効にする
  2. 「レジストリエディタ」で「_HKEY_CURRENT_USER\Console\」を開く
  3. DWORDキー「VirtualTerminalLevel」を作成し(必要な場合)、その値を '1' に設定する
    デフォルトでANSI処理をグローバルに 1:有効化 0:無効化`

ターミナル起動時の環境設定

  1. 「スタートボタン」を押し「Anaconda Powershell Prompt」の上で 右クリック → その他 → ファイルの場所を開く を選択する
  2. 「Anaconda Powershell Prompt」をコピーして「Anaconda Powershell (base)」とする
  3. 表示されるエクスプローラ上の「Anaconda Powershell (base)」で 右クリック → プロパティ を選ぶ
  4. リンク先の項目を変更する。
    ・元の記述
    %windir%\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy ByPass -NoExit -Command "& 'C:\ProgramData\Anaconda3\shell\condabin\conda-hook.ps1' ; conda activate 'C:\Users\<User>\anaconda3' "
    ・次のように変更 <User> = ユーザー名 C: = anaconda_winを配置したドライブ
    %windir%\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy ByPass -NoExit -Command "& 'C:\ProgramData\Anaconda3\shell\condabin\conda-hook.ps1' ; conda activate 'C:\Users\<User>\anaconda3' ; Set-Location 'c:\anaconda_win' "
  5. 「Anaconda Powershell (base)」を再起動して設定を確認する。
    ※ コマンドプロンプトの最初が (base) になっているのを確認すること

PowerSell の設定

  1. 実行権限を設定する
    ・管理者として「Windows PowerShell」を起動して次のコマンドを実行
    Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy RemoteSigned
  2. プロファイルの作成
    ・プロファイルが作成される場所を確認
    $profile
    ・プロファイルが存在しなければ作成
    new-item -path $profile -itemtype file -force
    ※「Microsoft.PowerShell_profile.ps1」という空のファイルが作成される

  3. ファイル「Microsoft.PowerShell_profile.ps1」を修正する
    ・C:\Users\<User>\Documents\WindowsPowerShell\Microsoft.PowerShell_profile.ps1
    # PowerShell 動作確認
    echo 'Windows PowerShell'
    Get-Host
    
    # 'which' command
    function which($cmdname) {
      Get-Command $cmdname | Select-Object -ExpandProperty Definition
    }
  4. 「PowerShell」「Anaconda PowerShell」を再起動する
    Windows PowerShell
    
    Name             : ConsoleHost
    Version          : 5.1.22621.2506
    InstanceId       : 3ef6a3c4-1c1f-406d-8fe5-cec8caadc939
    UI               : System.Management.Automation.Internal.Host.InternalHostUserInterface
    CurrentCulture   : ja-JP
    CurrentUICulture : ja-JP
    PrivateData      : Microsoft.PowerShell.ConsoleHost+ConsoleColorProxy
    DebuggerEnabled  : True
    IsRunspacePushed : False
    Runspace         : System.Management.Automation.Runspaces.LocalRunspace
    
    (base) PS C:\anaconda_win>
  5. 'wkich': コマンドの実行パスを調べる
    (base) PS > which ls
    Get-ChildItem
    (base) PS > which python
    C:\Users\izuts\anaconda3\python.exe

Git のインストール

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  1. Windows用インストーラを オフィシャルサイトgit for windows からダウンロード
  2. インストールと設定をする → Gitのインストール方法(Windows版)
    > git config --global user.name izuts
    > git config --global user.email izutsum@venus.dti.ne.jp
    > ssh-keygen
    Generating public/private rsa key pair.
        :
    デフォルトで問題ないので何も入力せずにEnterを押す
  3. インストール確認
    > git --version
    git version 2.43.0.windows.1
    ▼「git 設定」ログ

Visual Studio の C++ コンパイラ導入

vs_download.png
vs_install.png
  1. Visual Studio Communityのダウンロードページ から「Visual Studio Community」をダウンロード

  2. ダウンロードしたインストーラを起動
    ・インストールの準備が終わると右のの画面になるので「C++によるデスクトップ開発」にチェックを入れて「インストール」ボタンを押す
    ・インストールが完了した後再起動する

  3. 再起動後、コマンドプロンプト(PowerShellは不可)を起動しインストールを確認
    > cd C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Community\VC\Auxiliary\Build
    > vcvarsall.bat x64
    **********************************************************************
    ** Visual Studio 2022 Developer Command Prompt v17.3.3
    ** Copyright (c) 2022 Microsoft Corporation
    **********************************************************************
    [vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x64'
  4. nmakeのパスを環境変数に追加
    ・検索ウインドウに「システムの詳細」と入力し「システムの詳細設定の表示」を選択
    ・「システムのプロパティ」ダイアログで「環境変数」を押す
    ・システム環境変数の「Path」を選択した状態で「編集」をクリック
    ・環境変数の設定画面で「新規」ボタンをクリックして以下のパスを追加
     バージョン番号は時期により変わるので、リンクをたどって確認すること
    C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Community\VC\Tools\MSVC\14.41.34120\bin\Hostx64\x64
  5. 新たにコマンドプロンプトを立ち上げ、次のコマンドを実行して確認
    > cd C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Community\VC\Auxiliary\Build
    > nmake
    
    Microsoft(R) Program Maintenance Utility Version 14.41.34120
    Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.
    
    NMAKE : fatal error U1064: MAKEFILE が見つかりません、またターゲットが指定されていません。
    Stop.

実行環境の構築(私的汎用ライブラリの導入)

  1. ドライブ直下にプロジェクトフォルダ「abaconda_win」を作成する
  2. プロジェクト・パッケージ project_mylib.zip (469MB) <myLibrary> をダウンロード
    ・解凍してできるフォルダ
    project_mylib
    ├─workspace
    │  └─lib
    │      └─images
    ├─workspace_2
    │  └─mylib2
    │      ├─mylib_test
    │      └─result
    └─workspace_py37
        └─mylib
            └─mylib_test
    解凍してできる「project_mylib/」フォルダ内を「anaconda_win/」フォルダの下に上書きコピーする
     

『仮想環境 (py38_learn)』

my_libraly2_11m.jpg

仮想環境の構築]

  1. 新しく仮想環境 (py38_learn) を作成する
    (base) conda create -n py38_learn python=3.8 -y
    (base) conda info -e
  2. 仮想環境(py38_learn) を起動する
    (base) conda activate py38_learn
  3. 仮想環境に PyTorch をインストールする(CUDA 12.1)
    (py38_learn) pip install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu121  ← GPU の場合 (2024.09.01)
  4. 「conda install」コマンドでパッケージをインストール
    (py38_learn) conda install ffmpeg ffmpeg-python pyaudio dlib -c conda-forge -y
  5. 「pip install」コマンドでパッケージをインストール
    (py38_learn) cd /anaconda_win/workspace_2
    (py38_learn) pip install -r requirements2.txt
  6. 追加のパッケージをインストール
    (py38_learn) pip install imageio[ffmpeg]

環境の確認

プロジェクトの実行

  1. 静止画から動画を作る:First Order Motion Model
  2. 動画のパーツを入れ替える:Motion Supervised co-part Segmentation
  3. 人間の年齢による顔の変化:Disentangled Lifespan Face Synthesis
  4. StyleGANを使った画像編集:StyleGAN e4e
  5. 画像スタイル変換:CycleGAN
  6. 顔の合成:StarGAN-v2
  7. GANによる似顔絵生成:QMUPD(その2)
  8. 画像に別の画像のスタイルを転送:PAMA(その2)
  9. 顔画像に様々なスタイルをブレンドする:BlendGAN(その2)

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参考資料