Pytorch入门——手把手带你配置云服务器环境

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今天这篇是Pytorch专题第一篇文章。

大家好,由于我最近自己在学习Pytorch框架的运用,并且也是为了响应许多读者的需求,推出了这个Pytorch专题。由于这个专题是周末加更的,所以不能保证更新进度,我尽量和其他专题一样,每周一更。

Pytorch简介

Pytorch底层是Torch框架,Torch框架是一个科学计算框架,拥有一个与Numpy类似的张量操作库。非常灵活,但是它的语言是Lua,比较小众,因此没有广泛流行。

后来开发团队在Torch的基础上包装了一层Python的Api,使得我们可以通过Python来进行调用。它是由Facebook的人工智能小组开发维护的,目前在业内也非常流行,尤其是学术界,几乎清一色的Pytorch。它拥有两个最大的优点,一个是动态网络,像是TensorFlow等框架定义出来的神经网络是静态的,一旦写死不能轻易改变。但是Pytorch我们可以零延迟地改变任何神经网络。第二个有点是具有强大的GPU加速计算的工具,Pytorch的GPU加速非常好用。

另外Pytorch的语法更加简洁规范,更加Pythonic,学习曲线也更平稳一些。写出来的代码更加容易理解,更适合初学者。

当然由于诞生的时间还短,并且在工业界的普及度还不如TensorFlow,所以它也有一些短板,比如一些底层的文档不够完善,一些功能欠缺等等。在我个人的学习和使用当中,我的体验非常好,因此如果你没有学过深度学习的框架的话,推荐使用它作为你的第一门框架。

云服务器

既然是深度学习的框架,那么最好是能够拥有GPU环境。但是对于我们大多数人而言,GPU环境并不是一个容易的事情。比如我是Mac党,本身的机器就没有N卡,外接也不方便。当然没有GPU用CPU硬肝也是可以的,不过发热很严重,对电脑也有损伤。所以,最好的办法就是租借网上的GPU云服务器或者是云服务。

推荐一下滴滴云服务器,我个人使用下来体验还不错,最便宜的只要两块多一个小时,应该比网吧上网便宜。最近在搞巨大活动,包年云GPU只要2200,简直是白菜价中的白菜价。注意这个优惠只能第一笔下单的时候享受。如果感兴趣的话可以访问链接:https://i.didiyun.com/2cvmFVGpCjz

Pytorch入门——手把手带你配置云服务器环境

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因为我是特邀用户,所以我拿到了内部优惠的大师码,如果要购买其他GPU云服务器的话,可以在付款的时候输入我的大师码2323,可以再享受9折优惠。

当然你也可以购买装好环境的Notebook,或者是按照时常购买。Notebook好处是预装了各种环境,上手可用,但是缺点是不支持定制化,一些操作不太方便。毕竟有了云服务器可以自己搭建Notebook,但是Notebook并不支持服务器的功能。

如果你想要使用其他云服务器平台,可以查看我之前的文章

环境配置

为了防止一些小白租借了机器不会用,接下来提供一下配置环境的详细教程(基于滴滴云)。如果你用的别家的服务器,由于环境不一定完全相同,所以可能并不一定适用,只能当做参考。

总之我们整个流程是:安装Python3,安装jupyter,配置jupyter远程访问,安装Pytorch

这些是明面上的流程,如果机器环境不健全,还会有一些隐藏流程。比如说普通的Linux环境需要配置apt-get,还需要下载git,wget等常用工具。如果没有cuda驱动的话,还需要自己安装cuda配置。如果其中的步骤出现了问题,还需要分析问题的原因解决问题。所以说配置环境说起来简单,但是实际操作的时候问题并不少。

安装Python3

yum install python36

安装 jupyter notebook

sudo pip3 install ipython jupyter notebook lab

设置jupyter的密码

jupyter notebook password

生成jupyter notebook的配置,这个配置默认不存在,需要我们通过这个命令来生成。

jupyter notebook --generate-config

运行之后,会返回配置文件所在的路径:

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我们用vim打开,修改其中的几行:

c.NotebookApp.ip='0.0.0.0' c.NotebookApp.open_browser = False c.NotebookApp.port =8888 # 可以自己指定

我们需要将本地的端口和远程进行绑定,这样我们就可以在本地打开远程的jupyter了。这一行代码当中我们将本地的8899绑定了远程的8888端口。这里的8888端口就是上面配置当中的远程的jupyter端口。

ssh dc2-user@116.85.10.225 -L 127.0.0.1:8899:127.0.0.1:8888

如果你喜欢的话,还可以安装一下jupyter lab

sudo pip3 install jupyterlab

使用方法和notebook类似,在远程执行命令开启jupyter

jupyter lab --allow-root

启动没有问题的话,我们在本地访问::8899就可以打开Jupyter,输入密码之后就可以使用了。

当我们用完了云服务器之后,要记得删除机器。但由于平台机器数量有限,根据当前平台的设置,关机之后依然会为用户保留资源,但是前提是需要付费。如果你是按时租的服务器显然不能接受自己没在使用还需要付费。针对这个问题,我们可以通过快照来解决。我们在关机之前先创建快照

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然后删除云服务器,下次重新创建服务器的时候选择从快照创建。这样下次创建的机器还可以保留当前的配置和数据,而且也不需要扣费了。如果你嫌麻烦的话,还可以加我的微信联系我,我帮你找到工作人员加入关机免扣费的白名单

我们用pip安装一下Pytorch和一些其他需要用到的包。安装好了,之后,我们通过torch.cuda.is_avaiable()查看一下cuda的情况,如果输出是True,那说明已经安装好了。

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tensor

Pytorch当中很重要的一个概念就是tensor,它直译过来是张量,TensorFlow当中的tensor也是这个意思。我们可以认为tensor是一个高维的数组。当它是0维的时候就是一个数,一个标量。当它是一维的时候就是一个向量,二维的时候是一个矩阵,多维的时候是高维的数组。它和Numpy当中的数组类似,不过Tensor可以使用GPU进行加速。

我们通过torch当中的接口来初始化tensor,和Numpy当中的数组类似,它支持好几种初始化的方式。

empty函数创建一个指定大小的未初始化的tensor,当中的元素内容是不可保证的。

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rand创建一个随机初始化的数组:

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ones和zeros创建全是0或者全是1的数组:

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我们可以传入类型指定元素的类型

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我们也可以通过现成的数组创建tensor:

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这些创建函数都有对应的like方法,可以传入一个已有的tensor,创建出一个和它一样大小的新的tensor来。

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这里只是列举了常用的几种,官方的api当中还有其他的几种创建tensor的方式:

除此之外,tensor还支持从numpy的数组当中创建,我们可以利用from_numpy函数来实现:

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同理,我们也可以通过numpy函数,从一个tensor得到numpy的数组:

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还可以通过tolist方法将tensor转化成Python的数组:

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函数 功能
Tensor(*sizes)   基础构造函数  
tensor(data,)   类似np.array的构造函数  
ones(*sizes)   全1Tensor  
zeros(*sizes)   全0Tensor  
eye(*sizes)   对角线为1,其他为0  
arange(s,e,step)   从s到e,步长为step  
linspace(s,e,steps)   从s到e,均匀切分成steps份  
rand/randn(*sizes)   均匀/标准分布  
normal(mean,std)/uniform(from,to)   正态分布/均匀分布  
randperm(m)   随机排列  

我们在创建tensor的时候不仅可以指定它们的类型,还可以指定它们存放的设备。比如是CPU还是GPU。当然前期我们暂时用不到这点,只需要记得即可。

总结

这是Pytorch的第一篇文章,我们简单了解了一下这个框架,以及它当中tensor这个数据结构。简单来说,我们可以用常用的Numpy去类比它。基本上Numpy当中有的功能它都有,它还有一些自己特性Numpy没有的api。但不管怎么说,万变不离其宗,tensor的用处就是为了方便我们处理数据的

关于Pytorch中tensor的用法还有很多,实在是没有办法在一篇文章当中穷尽,所以这里只是简单介绍,具体的用法将会放在下一篇文章当中,让我们下周再见吧。

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