【PyTorch】開発環境の構築～インストール方法～

1. 目的
2. 自身のPCを使用する場合
2.1. PCスペック
2.2. PyTorchのインストール方法
3. 自身のPCを使わない場合
3.1. PCスペック
3.2. PyTorchのインストール方法

1. 目的

• PyTorchをインストールする。

2. 自身のPCを使用する場合

自前のPCを持っていて、自身のPCでPyTorchをインストールする場合の環境構築を解説する。

2.1. PCスペック

PyTorchを使ったディープラーニングの実装は、Windows、Mac、Linuxの、どのOSでも可能であるが、著者の経験上、Linuxは機械学習や深層学習の環境構築をする上で問題が少ないため、おすすめのOS。さらに、Linux の中でもUbuntuというディストリビューションはユーザーフレンドリーな作りで、日本語での説明やフォーラムも充実している。また、PyTorchに限らず、機械学習や深層学習を実装するにあたり問題が少なくユーザーも多く、Web上にはUbuntuを用いた機械学習／深層学習のサンプルがたくさん掲載されているため、参考になる。そのため、初心者にはLinuxの中でもUbuntuを使うことをおすすめする。
著者の検証で使用したPC のスペックは、以下のとおり。

• OS：Ubuntu 18.04
• CPU：Intel(R) Core(TM) i7-8750H CPU @ 2.20GHz
• RAM：8GB
• Storage：60GB
• GPU：なし

2.2. PyTorchのインストール方法

PyTorchのホームページに移動します。

すると、INSTALL PYTORCHのところで自身の使っているPCの環境を聞かれるので、自分の環境に合わせてボタンを選択する。

選択が完了すると、ボタン下のRun this Command:にコードが現れるのでそれをコマンドラインにコピペする。

以下は、Linuxで、GPUがなくCPUで扱う場合で、pipというパッケージ管理ツールを使って、インストール方法である。

自分の環境で試すとこのようになる。

pip3 install torch==1.9.0+cpu torchvision==0.10.0+cpu torchaudio==0.9.0 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html

PyTorchがインストールできたかを確認してみる。

まずは、ターミナル（端末）を開いて、Pythonを起動。

python3

Python 3.6.9 (default, Nov 7 2019, 10:44:02)
[GCC 8.3.0] on linux
Type “help”, “copyright”, “credits” or “license” for more information.

次に、torchライブラリをimportして、PyTorchのバージョンをtorch.__version__で確認する。

import torch
torch.__version__

‘1.9.0+cpu’

3. 自身のPCを使わない場合

自身のPCが低スペックで、機械学習をするのに向いていない場合でも、実現可能にするのが「Google Colaboratory」である。Google Colaboratoryは、Google が提供しているWebサービスで、自身のPCでの設定が不要なJupyter Notebook環境である。
　Jupyter Notebook（ジュパイターノートブック）はブラウザ上で動作し、Notebookと呼ばれるファイルにプログラムのソースコードや内容に関するコメント、さらには実行した結果を管理するデータ分析ツールである。Notebookは他者と共有することもでき、企業や研究開発の場でよく用いられている。Notebook に記載されているプログラムはクラウド上で実行されるため、自身が使用しているPCのスペックや環境を気にする必要がない。 特に、ハイスペックなGPUを無料で使用できる点が魅力である。

Google Colaboratoryの詳細な使い方は、こちらの記事をご覧ください。

3.1. PCスペック

執筆時点（2020 年10月時点）でのGoogle Colaboratoryで使用できるPCスペックは、次のとおり。

• OS：Ubuntu 18.04
• CPU：Intel(R) Xeon(R) CPU @ 2.20GHz
• RAM：13GB
• Storage：40GB（GPUなし）、360GB（GPU あり）
• GPU：NVIDIA Tesla K80

3.2. PyTorchのインストール方法

PyTorchをインストールするには、Google Colaboratoryのセルで、以下のコードを実行する。以下のコードでは、Google Colaboratory上でCPUもGPUも使えるようなインストール方法である。ビックリマーク（!）を用いるのは、PythonのコードとShell Scriptのコードと区別して、Shell Scriptのコードと認識させるためである。

!pip3 install torch torchvision

次の、コードでPyTorchがインストールできたか確認してみよう。

import torch
torch.__version__

‘1.9.0+cu102’

著者情報： 斎藤 勇哉

順天堂大学医学部 大学院医学研究科 放射線診断学講座所属
脳MRI 画像解析が専門であり、テーマは①神経変性疾患の機序解明、②医用人工知能の開発、③多施設データのハーモナイゼーション、④速読が脳に与える影響や学習効果、⑤SNS解析を用いたマーケティング戦略の改善。
医療分野に関わらず、自然言語処理・スクレイピング・データ分析・Web アプリ開発を得意とし、企業や他大学の研究を支援。
主な使用言語は、Python、Shell Script、MATLAB、HTML、CSS