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AI開発プロジェクト環境構築(WindowsノートPC 編)

 AI開発プロジェクト実行に必要な環境を新規作成する手順(最新版 2025/10/25更新)
「NVIDIA cuda GPU」搭載のノートパソコンでローカルマシン上で 生成AI の動作する環境構築の手順

▲ 目 次
※ 最終更新:2025/10/25 

NVIDIA cuda GPU の設定

設定動作環境

 MSI Laptop Cyborg 14 A13V

NVIDIA ドライバーのインストール(バージョンアップ)

cuDNN(ディープラーニングライブラリ)のインストール

NVIDIA Graphic board の確認

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(2025/02/26 現在)
      Anaconda3-2024.10-1-Windows-x86_64.exe

  2. インストーラ「Anaconda3-2024.10-1-Windows-x86_64.exe」を実行し手順に従ってインストールする

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」→「Anaconda (anaconda3)」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

  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          : 5.1.26100.2161
    InstanceId       : fa7d125e-1474-4b7e-882e-67432972f725
    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

  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)
    ・インストール後、GitHub のアカウント設定をする
    ・GitHub アカウントがない場合 → Build and ship software on a single, collaborative platform で作成
    > 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

  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 v17.13.1
    ** 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\14.43.34808\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 14.43.34808.0
    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「anaconda_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
     

『画像生成 ローカル環境構築』

Stable Diffusion の統合環境「Stability Matrix」のインストール

モデルの配置

「モデルのインストールは前述『ベースモデルの導入』のようにサポート機能があるが、直感的ではないので 別途ダウンロードしたファイルを所定のフォルダにコピーする 従来通りの手順を推奨する

画像生成のテスト

パッケージの追加(任意、必要に応じて)

  1. 画面下の「+ パッケージの追加」を押す
  2. インストールするパッケージを選択(例:「SD Next」)
  3. 指定したパッケージが追加される(例:「SD Next」)

【参考】「Stability Matrix」について

 

大規模言語モデル(LLM)

Ollama インストール

  1. Ollama の公式サイト から インストーラ (OllamaSetup.exe) をダウンロード
  2. ダウンロードしたインストーラを実行
    デフォルトでは %LOCALAPPDATA%\Program\Ollama (例: C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\Programs\Ollama) 配下にインストール(約 5GB)

  3. モデル保存場所を変更する場合
    デフォルトでは %USER%\.Ollama\models (例: C:\Users\ユーザー名\.ollama\models) に保存される
    (1) 検索ウインドウに「システムの詳細設定の表示」を入力
    (2) 表示された「システムのプロパティ」から「環境変数」を選択
    (3) ユーザーの環境変数から「OLLAMA_MODELS」という新しい変数を作成し、モデルを保存したいディレクトリを指定(例:D:\LLM\models
    (4)「OK」を押し設定を保存
    (5) システムを再起動する
    (6) 「PowerShell」を開いて Ollama を起動

  4. インストールの確認
    「PowerShell」を起動してヘルプを表示
    PS > ollama help
    Large language model runner
    
    Usage:
      ollama [flags]
      ollama [command]
    
    Available Commands:
      serve       Start ollama
      create      Create a model from a Modelfile
      show        Show information for a model
      run         Run a model
      stop        Stop a running model
      pull        Pull a model from a registry
      push        Push a model to a registry
      list        List models
      ps          List running models
      cp          Copy a model
      rm          Remove a model
      help        Help about any command
    
    Flags:
      -h, --help      help for ollama
      -v, --version   Show version information
    
    Use "ollama [command] --help" for more information about a command.
  5. モデル保存場所
    PS > $env:OLLAMA_MODELS
    D:\LLM\models

Open WebUI インストール

 公式ドキュメント から Anaconda 環境でのインストールを行う

  1. 新規に仮想環境を作成
    (base) conda create -n open-webui python=3.11
  2. 仮想環境をアクティベート
    (base) conda activate open-webui
  3. Open WebUI をインストール
    (open-webui) pip install open-webui
  4. 起動ファイルを作成する
    anaconda_win/open-webui.ps1
    $name = @"
    
    *** Open WebUI environment ***
    "@
    $env:DATA_DIR="C:\anaconda_win\workspace_3\open-webui\data"
    conda activate open-webui
    open-webui serve
    ・起動コマンド「Anaconda PowerShell」から
    (base) PS C:\anaconda_win> .\open-webui.ps1
  5. 次の sd_test 項目に続く

『仮想環境 (sd_test)』

仮想環境の構築

  1. 「Python」バージョンを指定して仮想環境『sd_test』を構築する
    ・Python 3.11 で作成する
    (base) PS > conda create -n sd_test python=3.11 -y
  2. 仮想環境を有効にする
    (base) PS > conda activate sd_test
    (sd_test) PS >
  3. 環境に合わせた「PyTorch」をインストール
    オフィシャルサイト https://pytorch.org/ を開いてインストールコマンドを取得する →
    ・GPU 環境(ドライバに合わせたバージョンを選択)
    (sd_test) PS > pip install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu128
  4. その他のパッケージをインストールする
    (sd_test) PS > pip install transformers diffusers accelerate scipy
  5. プロジェクトの実行ディレクトリに移動する
    (sd_test) PS > cd /anaconda_win/workspace_3/sd_test

事前準備

プロジェクトの実行

ここまでの実装で『AI開発 検証編』「画像生成」 プロジェクトの実行ができる
大規模言語モデル(LLM)のローカルマシンでの検証
  1. ローカル PC で LLM を利用する(構築編)『Ollama / Open WebUI』
  2. ローカル PC で LLM を利用する(運用編)『Open WebUI で Gemma 3 を使う』
  3. Ollama Pythonライブラリでローカル LLM を操作する (基本編)
Python で生成 AI プログラムを書きローカルマシン上で動かす
  1. 生成 AI プログラミング  diffusersではじめめる Stable Diffusion (準備編)
  2. 生成 AI プログラミング1 diffusersではじめめる Stable Diffusion (基本編1)
  3. 生成 AI プログラミング2 diffusersではじめめる Stable Diffusion (基本編2)
  4. 生成 AI プログラミング3 diffusersではじめめる Stable Diffusion (応用編1)
  5. 生成 AI プログラミング4 diffusersではじめめる Stable Diffusion (応用編2)
  6. 生成 AI プログラミング8 diffusersではじめめる Stable Diffusion (実践編1)
  7. 生成 AI プログラミング9 diffusersではじめめる Stable Diffusion (実践編2)
 

『仮想環境 (py38_learn)』

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 requirements3.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

ここまでの実装で『AI開発 検証編』「敵対的生成ネットワーク GAN」 プロジェクトの実行ができる
  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)
 

更新履歴

 

参考資料

Laptop NVIDIA GPU 仕様

Laptop GPU
GeForce RTX 4090GeForce RTX 4080GeForce RTX 4070GeForce RTX 4060GeForce RTX 4050
AI TOPS686542321233194
NVIDIA CUDA コア97287424460830722560
ブースト クロック(MHz)1455 - 20401350 - 22801230 - 21751470 - 23701605 - 2370
メモリ サイズ(GB)1612886
メモリ タイプGDDR6GDDR6GDDR6GDDR6GDDR6
NVIDIA アーキテクチャAda LovelaceAda LovelaceAda LovelaceAda LovelaceAda Lovelace

  出典:ゲーミング ノート PC の比較:GeForce RTX 40 シリーズ

参考サイト