[Definitive Edition] Erstellen einer Umgebung zum Erlernen des "maschinellen Lernens" mit Python auf dem Mac

Einführung

Viele Leute sagten: "Ich möchte maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz studieren, aber ich stolpere über die Umgebungskonstruktion, bevor ich Programmieren lerne **", und ich schrieb einen Artikel **, um niemals mit der Umgebungskonstruktion zu scheitern. Es wurde beschlossen, dies zu tun. Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine maschinelle Lernumgebung mit Python zu erstellen, und Sie können versuchen, sie mit Homebrew, Anaconda oder einer anderen Methode zu installieren. Es ist schön, dass es mehrere Methoden gibt, denn selbst wenn Sie einen Fehler machen, können Sie andere Methoden ausprobieren, aber ** es kann für Anfänger ein Grund sein, sich zu fragen, welche Methode die Umgebung erstellen soll **.

Daher richtet sich dieser Artikel an folgende Personen.

• ** Erstbenutzer von Python **
• Python ist kein Projekt, sondern ** Leute, die es für sich selbst benutzen ** (kurz Leute, die keine virtuelle Umgebung benötigen)

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie eine Umgebung erstellen, die nicht fehlschlägt.

Danke für Ihre Kooperation!

Wenn Sie diesen Artikel hilfreich finden, wäre ich Ihnen dankbar, wenn Sie diesen Artikel "** mögen **" könnten.

Über den Autor

Ich bin ** Kikagaku Co., Ltd. ** Repräsentativer Direktor ** Ryosuke Yoshizaki ** Mein Name ist. Derzeit "** De-Black-Box-Seminar für maschinelles Lernen / Künstliche Intelligenz **" und "** Online-Heimlehrer für maschinelles Lernen **" ”wird betrieben.

Biografie

Kikagaku Co., Ltd.

Bereitstellung von Bildungsdiensten für maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz

Wir freuen uns auf Ihr Follow-up

Wir bieten Informationen zu maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz aus geschäftlicher Sicht sowie empfohlene Nachschlagewerke.

Präsident und CEO Ryosuke Yoshizaki Twitter：@yoshizaki_kkgk Facebook：@ryosuke.yoshizaki Blog: Blog des Kikagaku-Vertreters

Nachdem die Einführung lang ist, können wir mit dem Aufbau der Umgebung beginnen!

Lokale Umgebung (Mac)

Je nach Umgebung sind die Einstellungen möglicherweise erfolgreich. Derzeit verfügt mein PC über die neueste Version von Mac OS.

・ MacOS Sierra 10.12.3

Wenn es nicht funktioniert, versuchen Sie es bitte.

Homebrew-Installation

Stellen Sie einen Paketmanager namens ** Homebrew ** vor. Diejenigen, die nicht täglich programmieren, sind vielleicht nicht damit vertraut, aber in der Welt der Programmierung wird die Arbeit, die Menschen als "** Suche im Web → Dateien zur Installation herunterladen → Installation zur Hand durchführen " ausgeführt haben, automatisch ausgeführt. Es gibt einen Mechanismus, der mit nur einem Befehl ausgeführt werden kann. Das ist " Package Manager **".

Damit 100 Leute. Mit nur einem Befehl wird die ** Software heruntergeladen und installiert, die Sie in der Welt der Programmierung benötigen.

Auf dem Mac ist ein Paketmanager namens "** Homebrew **" berühmt, und es gibt auch "MacPorts", aber aktuelle Webinformationen werden meistens in Homebrew geschrieben, daher wird ** Homebrew empfohlen. ** ist.

Besuchen Sie die Homebrew-Website

Greifen Sie zunächst auf die Website ** Homebrew ** zu.

Kopieren Sie dieses ** Top-Skript **.

Terminal öffnen

Wir verwenden "** Terminal ", was für Programmierer üblich ist. Das ist der " schwarze Bildschirm **".

Wenn Sie ** Spotlight ** verwenden, suchen Sie nach "** Terminal **". Der folgende Bildschirm wird angezeigt. Drücken Sie die Eingabetaste, um das Terminal aufzurufen.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, öffnen Sie "** Anwendung " unter " Verschieben **" oben links im Mac-Finder.

Ich denke, es gibt "** Terminal " in " Utility **".

Beim Öffnen wurde ** Terminal ** so gestartet.

Installieren Sie Homebrew vom Terminal

Jetzt installieren wir Homebrew. Fügen Sie zur Installation einfach das mit Homebrew kopierte Skript in das Terminal ein und drücken Sie die Eingabetaste **.

Was denken Sie. Ist es nicht sehr einfach?

Unterwegs sehen Sie einen Bildschirm wie diesen.

Wenn Sie den Vorgang fortsetzen möchten, wird "Return" angezeigt. Drücken Sie daher die Eingabetaste (Return).

Als Nächstes werden Sie aufgefordert, das Kennwort einzugeben. Geben Sie daher das auf Ihrem Mac festgelegte ** Kennwort ** ein. Wenn Sie neu im Terminal sind, wird dies häufig als Fehler verwechselt, da "** Zeichen werden nicht wiedergegeben **". Da die Zeichen jedoch ordnungsgemäß eingegeben wurden, dachte ich, dass ich getäuscht wurde und die Zeichen Versuchen Sie, die Eingabetaste einzugeben. Wenn es kein Problem gibt, denke ich, dass ich mit dem nächsten Prozess fortfahren werde.

Nach ca. 5 Minuten Wartezeit wird die Installation folgendermaßen abgeschlossen.

Überprüfen Sie, ob HomeBrew korrekt installiert ist

Die im Terminal verwendeten Befehle sind grundsätzlich dieselben wie ** Linux **.

• Linux ist ein Betriebssystem (ein Begleiter von Windows und Mac), das häufig auf Servern verwendet wird.

Und Befehle, die Homebrew verwenden, verwenden "Brew".

Wenn Sie beispielsweise etwas installieren möchten, geben Sie Folgendes in das Terminal ein:

Softwareinstallation mit Homebrew

$Name der Brew-Installationssoftware

Was denken Sie. Ist es nicht sehr intuitiv?

Solange Homebrew korrekt installiert ist, können Sie die Software mit Befehlen wie dem oben genannten verwalten. Lassen Sie uns nun überprüfen, ob das Hauptthema Homebrew korrekt installiert ist.

Überprüfen Sie, ob Homebrew korrekt installiert ist

$ which brew

Nur das. Dieser which-Befehl ist ein Befehl, um herauszufinden, wo das Programm gespeichert ist, das die Quelle des zu verwendenden Befehls ist. Dies führt jedoch zu Leerzeichen, da nichts gespeichert wird, wenn es nicht installiert ist. Es wird zurückgegeben und bei ordnungsgemäßer Installation den Speicherort zurückgegeben, an dem es gespeichert wurde.

Wie Sie sehen können, wird zurückgegeben, dass es am Speicherort "/ usr / local / bin / Brew" gespeichert ist, sodass Sie sehen können, dass die Installation erfolgreich war. Wenn Sie nichts zurückbekommen, haben Sie es nicht richtig installiert. Wiederholen Sie die obigen Schritte erneut.

Python 3-Installation

Für Mac ist Python von Anfang an installiert, aber ** Python, das von Anfang an installiert wurde, ist 2 Series **, eine etwas mühsame Version für Japanisch, daher werde ich dieses Mal Python 3 Series verwenden Ich werde es installieren (wenn Sie es nicht wissen, müssen Sie sich darüber keine Sorgen machen).

Stellen Sie sicher, dass Python 3 nicht installiert ist

Wenn Sie Python 3 bereits installiert haben, müssen Sie die Schritte in diesem Kapitel nicht ausführen. Lassen Sie uns zunächst prüfen, ob Python 3 installiert ist.

Verwenden Sie den Befehl which, den Sie zuvor verwendet haben, um zu überprüfen, ob Homebrew korrekt installiert wurde.

Überprüfen Sie, ob Python 3 installiert ist

$ which python3

Es wird nichts zurückgegeben, sodass Sie bestätigen können, dass es nicht installiert wurde. Jetzt installieren wir Python3.

Installieren Sie Python 3 mit Homebrew

Mit Homebrew wird die Installation mit nur einem Befehl abgeschlossen.

Installieren Sie Python 3

$ brew install python3

Wenn Sie nun die Eingabetaste drücken, werden die Installationsbefehle nacheinander ausgeführt (siehe Abbildung unten).

Und schließlich ist die Installation abgeschlossen, wenn der folgende Bildschirm angezeigt wird.

Lassen Sie uns überprüfen, ob es installiert ist.

Überprüfen Sie, ob es installiert ist

$ which python3

Wie Sie sehen, wird der Speicherort von python3 zurückgegeben, sodass die Installation abgeschlossen ist.

Wenn Sie python3 über Homebrew installieren, sollte auch der Befehl pip3 installiert sein.

Überprüfen Sie, ob pip3 installiert ist

$ which pip3

Dieses pip3 ist ein Tool zum Verwalten eines praktischen Tools namens ** library **, das in Python verwendet wird.

Häufig gestellte Fragen: Was ist der Unterschied zwischen Homebrew und Pip?

Sowohl brau als auch pip3 werden verwendet, um etwas zu installieren, aber wie benutzt man sie richtig?

Die Antwort lautet "** HomeBrew ** für die Softwareinstallation auf dem Mac" und "** pip ** für die Bibliotheksinstallation in Python".

Homebrew verwaltet Software wie "Python3" und "Pip3", die auf dem Mac verwendet werden, und "Pip3" verwaltet Bibliotheken zur Verwendung mit diesem "Python3".

Homebrew
 |- python3
 |- pip3
     |-Von python3 verwendete Bibliothek...
 |- etc...

Überprüfen Sie die Python-Version

Ich habe Python3 installiert, aber die installierte Version ändert sich von Zeit zu Zeit (im Grunde genommen, um die neueste Version zu installieren).

Überprüfen wir nun die Version, die ich installiert habe.

• Es ist wahrscheinlich in Ordnung, wenn es nicht genau das gleiche ist.

Überprüfen der Version von Python3

$ python3 --version

Meine Version war 3.6.0. Wenn die erste Zahl mit "3" beginnt, ist das grundsätzlich in Ordnung.

Installieren Sie häufig verwendete Bibliotheken in Python3

numpy (lineare Algebra), scipy (mathematische Verarbeitung), matplotlib (plot) und pandas (Datenbank) sind grundsätzlich wichtige Bibliotheken für alles, also installieren Sie sie. Machen wir das.

Installation von Numpy und Matplotlib

$ pip3 install numpy  #Lineare Algebra
$ pip3 install scipy  #Formelverarbeitung
$ pip3 install matplotlib   #Zeichnung
$ pip3 install pandas  #Datenmanipulation

Die Installation ist in wenigen Minuten abgeschlossen.

Installation von Bibliotheken für maschinelles Lernen

scikit-learn

Ein Paket für maschinelles Lernen mit Modellen zur Klassifizierung und Vorhersage. In der Datenanalyse mit Python hat es eine Position erlangt, die fast de facto genannt werden kann.

scikit-install lernen

$ pip3 install scikit-learn

Chainer

Es ist eine inländische Bibliothek, die für die Implementierung von Deep Learning (neuronales Netzwerk) bekannt ist. Es gibt viele japanische Referenzen und es ist genauso beliebt wie Googles Tensorflow.

Installation der Kette

$ pip3 install chainer

Jupyter notebook

In dieser Umgebung können Sie Python problemlos ausführen. Wir empfehlen Anfängern, dieses Jupyter-Notizbuch zu verwenden, um die Funktionsweise des Programms zu überprüfen.

Jupyter Notebook installieren

$ pip3 install jupyter

Dies vervollständigt die Umgebungskonstruktion zum Lernen von "maschinellem Lernen".

(Bonus) Installation von Atom

Die erforderliche Softwareinstallation ist abgeschlossen, aber für eine etwas reibungslosere Programmierung installieren Sie den "** Editor " mit dem Namen " Atom ". " Editor **" ist im Grunde dasselbe wie der bekannte Notizblock und dient zum Schreiben und Speichern von Zeichen. Die Editoren der letzten Jahre haben sich jedoch so stark weiterentwickelt, dass sie farbig sind, um das Lesen der Programmierung zu erleichtern, und im Editor sind Terminals integriert, mit denen Programme reibungslos ausgeführt werden können.

Unter den Herausgebern empfiehlt der Autor Yoshizaki kürzlich "** Atom **". Es ist sehr einfach zu handhaben und stabil, da es von GitHub hergestellt wird.

Laden Sie zum Installieren von Atom die Installationsdatei von der offiziellen Seite herunter.

Extrahieren Sie die heruntergeladene Datei (doppelklicken Sie darauf, um sie zu extrahieren). Wenn Sie sie extrahieren können, sind Sie fertig. Erstellen Sie zuerst eine Kopie dieser Datei in den im Terminal beschriebenen Anwendungsordner.

Damit ist die Installation von Atom selbst abgeschlossen.

Wenn Sie die Atom-Anwendung öffnen, wird ein Bildschirm wie dieser angezeigt.

Empfohlene Einstellungen für Atom

Vereinfachen wir die Einstellungen in Atom.

Wählen Sie unmittelbar nach dem Öffnen auf dem rechten Bildschirm "Paket installieren".

Wenn Sie den Begrüßungsleitfaden geschlossen haben, verwenden Sie bitte die Symbolleiste oben. "Atom" -> "Einstellungen" -> "Installieren" unten links Sie können jedoch zum selben Bildschirm gelangen.

Suchen Sie auf diesem Suchbildschirm nach "Terminal".

Bitte installieren Sie "platformio-ide-terminal" aus den Suchergebnissen.

• Wenn Sie Xcode nicht installiert haben, tritt ein Fehler auf. Installieren Sie Xcode daher aus dem "App Store" und versuchen Sie es erneut in Atom.

Sobald dies installiert ist, können Sie ein Terminal in den Atom-Editoren starten, in dem Sie Programme zusammen schreiben und ausführen können, was die Entwicklung erheblich vereinfacht. Diese Einstellung wird besonders für diejenigen empfohlen, die das Wort "** Produktivität **" lieben.

abschließend

Vielen Dank, dass Sie die Umgebung auf dem Mac erstellt haben. Konnten Sie die Umgebung reibungslos gestalten?

Ich habe Homebrew verwendet, um es in einem sehr ordentlichen Zustand zu installieren. Wenn Sie also in Zukunft andere Bibliotheken benötigen, können Sie den Befehl pip3 verwenden und es wird funktionieren, also keine Sorge.

Wir freuen uns sehr darauf, maschinelles Lernen zu lernen und verschiedene Branchen zu revolutionieren, und wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen geholfen hat. Wenn Sie diesen Artikel nützlich fanden, würden wir uns freuen, wenn Sie den Artikel "** mögen **" könnten.

Wir freuen uns auf Ihr Follow-up

Wir bieten Informationen zu maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz aus geschäftlicher Sicht sowie empfohlene Nachschlagewerke.

Präsident und CEO Ryosuke Yoshizaki Twitter：@yoshizaki_kkgk Facebook：@ryosuke.yoshizaki Blog: Blog des Kikagaku-Vertreters

Bis zum Ende Danke fürs Lesen.