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技术工具简介

了解本课程中使用的技术工具。

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技术工具简介

了解本课程中使用的技术工具。

让我们花一点时间了解本课程所需的技术工具。

在本节中,我们将介绍后续章节练习中会用到的技术工具。首先,我们会简要介绍主要工具;接着提供每种工具的安装指南,并附上官方文档的详细指引链接;此外,还会分享如何确认工具已正确安装的小技巧。

工具说明

我们将使用 Python 作为编程和脚本语言。Python 是一种功能强大且易于配置的语言,在科学计算和机器学习领域被广泛采用。

Python 还拥有大量面向科学计算的第三方库,涵盖深度学习、概率推断、数据可视化等多个方向。TensorFlow 就是其中之一,在深度学习社区中广为人知,提供了许多适用于深度学习的基础与高级操作。所有练习都将使用 Jupyter Notebook,因为它相比纯 Python 脚本提供了更丰富、更交互式的编码环境。我们还将使用 pandas、NumPy 和 scikit-learn 这三个流行的 Python 库,用于数据预处理等任务。对于文本相关的操作,我们会使用 NLTK(Python 自然语言工具包)。最后,我们将使用 Matplotlib 进行数据可视化。

安装 Anaconda 和 Python

Python 可以轻松地安装在常见的操作系统上,如 Windows、macOS 或 Linux。我们将通过 Anaconda 来配置 Python 环境,因为它能自动完成 Python 及其核心库的安装配置工作。

安装 Anaconda 的步骤如下:

  1. 下载 Anaconda。
  2. 选择对应的操作系统,并下载 Python 3.7 版本。
  3. 按照官方指南安装 Anaconda。

要检查 Anaconda 是否安装成功,请打开终端窗口(Windows 用户打开命令提示符),然后运行以下命令:

1conda --version

如果安装正确,终端将显示当前 Anaconda 发行版的版本号。

创建 Conda 环境

Anaconda 的一个优势是支持创建多个 Conda(即虚拟)环境。每个 Conda 环境都可以拥有独立的环境变量和 Python 库。例如,可以创建一个环境运行 TensorFlow 1.x,另一个环境运行 TensorFlow 2.x。这种方式能有效隔离开发环境,避免受到主机 Python 安装变化的影响。我们可以根据需要随时激活或停用不同的 Conda 环境。

创建 Conda 环境的步骤如下:

  1. 在终端中运行命令:conda create -n packt.nlp.2 python=3.7,创建名为 packt.nlp.2 的环境。
  2. 使用 cd 命令切换到项目目录。
  3. 输入 activate packt.nlp.2 激活新创建的 Conda 环境。若激活成功,终端提示符前应出现 (packt.nlp.2)。
  4. 使用以下任一方式安装所需库:
  5. 若有 GPU,执行:pip install -r requirements-base.txt -r requirements-tf-gpu.txt。
  6. 若无 GPU,执行:pip install -r requirements-base.txt -r requirements-tf.txt。

接下来,我们将讨论 TensorFlow 支持 GPU 所需的前置条件。

TensorFlow(GPU)软件要求

若使用 TensorFlow 的 GPU 版本,则需满足特定的软件要求,例如安装 CUDA 11.0。完整的软件需求列表可在官方文档中查阅。

访问 Jupyter Notebook

执行完 pip install 命令后,Jupyter Notebook 应已在 Conda 环境中就绪。要验证其是否正确安装并可正常访问,请按以下步骤操作:

  1. 打开终端窗口。
  2. 若尚未激活,运行 activate packt.nlp.2 激活 packt.nlp.2 环境。
  3. 执行命令:jupyter notebook。

此时应弹出一个新的浏览器窗口,界面如下图所示:

验证 TensorFlow 安装

本课程使用的是 TensorFlow 2.7.0。建议严格按照此版本安装,因为不同版本之间的 TensorFlow 可能存在较大差异。若一切顺利,TensorFlow 应已安装在 packt.nlp.2 Conda 环境中。若安装过程中遇到问题,可参考官方提供的安装指南和故障排查说明。

验证 TensorFlow 是否安装成功的步骤如下:

  1. 在 Windows 上打开命令提示符,或在 Linux/macOS 上打开终端。
  2. 激活 packt.nlp.2 Conda 环境。
  3. 输入 python 进入 Python 交互模式。此时应看到 Python 版本信息,请确保使用的是 Python 3。
  4. 接着输入以下代码:
1import tensorflow as tf 2print(tf.__version__)

若无报错(即使没有独立 GPU 可能会出现警告信息,但可忽略),且输出版本为 TensorFlow 2.7.0,则表示安装成功。

此外,目前也有多种基于云的计算平台可供选择,用户可在其中自定义配置机器环境(如操作系统、GPU 类型、GPU 数量等)。越来越多的人转向这类云服务,主要原因包括:

  • 更高的定制灵活性
  • 更低的维护成本
  • 无需本地基础设施支持

一些主流的云计算平台包括:

  • Google Colab
  • Google Cloud Platform (GCP)
  • Amazon Web Services (AWS)

Google Colab 是一个优秀的云端平台,允许用户免费编写并在 CPU/GPU 硬件上运行 TensorFlow 代码。

最后的说明

基础数据结构