【ATU Book-i.MX8系列 - TFLite】Tensorflow 2. x 環境架設

一. 概述

上篇文章，向各位說明了當今火熱的深度學習框架 Tensorflow 1.x 與 2.x 的差別，以及高階應用程式 Keras 與 Tensorflow Lite 輕量化網路模型的初步介紹。為了加快踏上人工智能 AI 與機器學習 Machine Learning 的世界裡，不仿直接進入到你的作業系統，開始搭建 Tensorflow 所需的環境吧 !! 如下圖所示，為系列博文之示意架構圖。此架構圖隸屬於 i.MX8M Plus 的方案博文中，並屬於 eIQ 機器學習開發環境 內的 推理引擎層(Inference Engines Layer) 的子系列 !! 目前章節介紹 “Tensorflow 2. x 環境架設”!! 若欲架設 1.x 的版本，請參照該系列其他的環境架設章節。

若新讀者欲理解人工智慧、機器學習以及深度學習的差異，可點選查閱下方博文
大大通精彩博文 探討機器學習與深度學習之差異

TFlite 系列博文 - 文章架構示意圖 (1)

TFlite 系列博文 - 文章架構示意圖 (2)

二. 快速搭建 Tensorflow 環境

使用搭建環境 : Python 3.6 + Windows 10 + Tensorflow 2.1.0

(1) Anaconda 安裝與建置環境 :

Anaconda 是一個免費開源軟體套裝管理系統，主力語言為 Python。適用於 Windows、Linux 和 MacOS 系統，並提供高達 1400 個軟體資源，包含了許多計算科學、資料科學、機器學習等等軟體資料庫! 以及原生的 Python 環境! 因此對於剛進入資料科學領域或 TensorFlow 的初學者是非常有益 !!

Anaconda 安裝方式 :

Step 1 : 請至官方網站 https://www.anaconda.com/products/individual 下載安裝檔 (Anaconda 3.5.1.0)

*** 非最新版本請點選此網站

Step 2 : 執行安裝檔 (Anaconda 3.5.1.0)，依軟體指示進行安裝即可。

請勾選 Add Anaconda to my PATH environment variable 與 Register Anaconda as my deffault Python 3.6

建立虛擬環境:

虛擬環境能夠將環境具有獨立性，減少套件之間的相互影響。

Step 1 : 開啟命令提示字元或終端機，輸入以下指令建立 TensorFlow 虛擬環境

$ conda create --name TensorFlow python=3.5 anaconda

Step 2 : 輸入 y 確定安裝相關套件，並等待套件安裝完畢。

Step 3 : 完成虛擬環境架設

(2) Tensorflow 安裝 :

在虛擬環境建立完成後，亦可以在不同的虛擬環境下各別安裝不同版本的套件，比如說 A 環境安裝 Tensorflow 1.5 版本， B 環境安裝 Tensorflow 2.2 版本 !! 故本範例將於名稱為 Tensorflow 的環境下安裝 Tensorflow 2.1.0 套件 !! 本篇文件亦使用 Tensorflow 2.x 為主 !!

Tensorflow 安裝方式 :

Step 1 : 開啟命令提示字元或終端機，移動並到任一個資料夾

Step 2 : 輸入以下指令，啟動虛擬環境 (若不使用 Tesnorflow 環境，此步驟可忽略)

$ activate TensorFlow

Step 3 : 安裝 Tensorflow 2.1.0

$ pip install Tensorflow==2.1.0

請善用以下指令，來檢視該環境的 Python 套件

$ pip list

(3) Jupyter Notebook 使用方式 :

在完成 Anaconda 與 TensorFlow 安裝後，各位一定多少有些困惑為何是介紹 Jupyter Notebook 的使用方式。而所謂 Jupyter Notebook 就是一種基於網頁的交互性計算開源環境，顧名思義就是一種在網頁上的編譯器。同時為 Anaconda 套件內所建議的編譯器，故予此介紹 !! 況且在 Jupyter Notebook 架構下， Python 程式執行後可被完美紀錄於 .ipynb 檔案上，並搭配可視化界面讓資料科學研究便利許多，對於 Python 初學者是相當好用的工具 !!

Jupyter Notebook 使用方式 :

Step 1 : 開啟命令提示字元或終端機，首次啟用請安裝 Jupyter Notebook

$ pip install jupyter

Step 2 : 輸入以下指令，啟動虛擬環境 (若不使用 Tesnorflow 環境，此步驟可忽略)

$ activate TensorFlow

Step 3 : 輸入以下指令，開啟 Jupyter Notebook 並新增 Python 3 文件

$ Jupyter Notebook

Step 4 : Jupyter Notebook 完成畫面，即可進行編寫 Python 程式

三. 結語

搭建環境僅需要遵循三大步驟即可，主要為 Anaconda 與 Tensorflow 的安裝，而 Jupyter Notebook 則是本篇相當推崇的一套開發工具，讀者能夠自行斟酌使用。對於其他作業系統的安裝，作法大同小異僅須安裝相應的安裝檔，如下圖所示。後續文章將帶領讀者認識 Tensorflow 2.x 的運算概念，敬請期待 !!