人工智能技術(shù)導(dǎo)論 課件 06 人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具

第六章人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具本章目標(biāo)

了解人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境掌握人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具6.1.1PyCharm1.PyCharm的下載官網(wǎng)地址：/pycharm/download/圖6-1PyCharm安裝包下載界面6.1.1PyCharm2.PyCharm的安裝與啟動(dòng)1）PyCharm的安裝

雙擊

PyCharmProfessional2023.3.exe，按照操作提示進(jìn)行安裝。圖6-2PyCharm安裝界面（a）

圖6-2PyCharm安裝界面（b）6.1.1PyCharm2.PyCharm的安裝與啟動(dòng)2）

PyCharm的啟動(dòng)雙擊桌面上的PyCharm圖標(biāo)或快捷方式打開(kāi)應(yīng)用程序。圖6-3

PyCharm操作界面6.1.2Anaconda

Anaconda是一個(gè)開(kāi)源的Python發(fā)行版本，其包含了conda、Python等180多個(gè)科學(xué)包及其依賴(lài)項(xiàng)。1.Anaconda的下載

圖6-4Anaconda官網(wǎng)登錄Anaconda官網(wǎng)www.Anaconda.com下載安裝包。6.1.2Anaconda2.Anaconda的安裝和啟動(dòng)圖6-5Anaconda安裝界面1）Anaconda的安裝：雙擊安裝包，根據(jù)安裝包界面提示即可完成安裝。Anaconda是跨平臺(tái)的，有Windows、MacOS、Linux等版本。這里以Windows版本為例，下載安裝64位安裝包（64-BitGraphicalInstaller）。6.1.2Anaconda2.Anaconda的安裝和啟動(dòng)圖6-6AnacondaNavigator啟動(dòng)界面2）Anaconda的啟動(dòng)：?jiǎn)螕簟伴_(kāi)始”|“Anaconda3（64-bit）”|“AnacondaNavigator”即可。6.1.2Anaconda2.Anaconda的安裝和啟動(dòng)圖6-7AnacondaNavigator應(yīng)用界面

Anaconda內(nèi)置的工具：包括JupterNotebook、PyCharmProfessional、PowershellPrompt等。

?

通過(guò)“Environments”可以新建或管理開(kāi)發(fā)環(huán)境。6.1.2Anaconda3.Jupyternotebook的使用圖6-8圖7-8在JupyterNotebook應(yīng)用界面

JupyterNotebook是一個(gè)基于網(wǎng)頁(yè)的用于交互計(jì)算的應(yīng)用程序。它能讓用戶(hù)把說(shuō)明文本、數(shù)學(xué)公式、代碼和可視化內(nèi)容等全部組合到一個(gè)易于共享的文檔中，便于研究和教學(xué)。被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)建模、構(gòu)建和訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型、可視化數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。6.1.3Python第三方庫(kù)的安裝與使用第三方庫(kù)的安裝有三種方式：pip安裝自定義安裝文件安裝

Python成為最流行的語(yǔ)言之一，除了它的簡(jiǎn)單易學(xué)和語(yǔ)法簡(jiǎn)單外，還有一個(gè)重要的原因是Python有非常強(qiáng)大的第三方庫(kù)。第三方庫(kù)不是官方的內(nèi)置庫(kù)，而是由社區(qū)大量的開(kāi)發(fā)者提供的，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前第三方庫(kù)的數(shù)量已經(jīng)超過(guò)十多萬(wàn)種。6.1.3Python第三方庫(kù)的安裝與使用pipinstall包名#安裝第三方庫(kù)pipinstall--upgrade包名#升級(jí)第三方庫(kù)pipuninstall包名#卸載已安裝的第三方庫(kù)piplist#列出已經(jīng)安裝的第三方庫(kù)的列表pipshow包名#顯示已經(jīng)安裝的第三方庫(kù)的信息pipdownload包名#下載第三方庫(kù)，但是不安裝1.pip安裝pip安裝是最常用的一種安裝方式，使用的前提條件是電腦必須處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)。6.1.3Python第三方庫(kù)的安裝與使用6.1.3Python第三方庫(kù)的安裝與使用pyinstaller庫(kù)可以將Python程序打包成可執(zhí)行文件。安裝該庫(kù)使用如下命令：pipinstallpyinstaller2、在命令提示符中輸入：pyinstaller-FChristmasTree.py3、打開(kāi)dist文件，就能看到生成出來(lái)的可執(zhí)行文件了。1、打開(kāi)保存代碼的文件夾，并在文件路徑框中輸入cmd回車(chē)，會(huì)彈出命令提示符的窗口，并處于當(dāng)前目錄下6.1.3Python第三方庫(kù)的安裝與使用如果安裝失敗或者比較慢，則可嘗試使用指定源下載安裝方式或者離線安裝方式。（1）定下載源以下是國(guó)內(nèi)常用的下載源站清華大學(xué):

/simple/阿里云:

/pypi/simple/中國(guó)科技大學(xué):

/simple/豆瓣:

/simple/如需安裝opencv則可執(zhí)行以下命令：pipinstallopencv-python-i/simple/6.1.3Python第三方庫(kù)的安裝與使用如果安裝失敗或者比較慢，則可嘗試使用指定源下載安裝方式或者離線安裝方式。（2）下載whl文件到本地離線安裝進(jìn)入網(wǎng)站，如：/~gohlke/pythonlibs/，找到你需要下載的庫(kù)，將下載好的whl文件保存到python安裝目錄\Lib\site-packages，在該文件下打開(kāi)cmd，輸入pipinstallwhl文件名即可進(jìn)行安裝一定要注意在安裝包之前要下安裝他所依賴(lài)的一些庫(kù)，否則就會(huì)報(bào)錯(cuò)。同時(shí)，在對(duì)某一個(gè)庫(kù)進(jìn)行更新之后，也一定要注意同時(shí)更新它依賴(lài)的庫(kù)，否則也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。6.1.3Python第三方庫(kù)的安裝與使用2.通過(guò)pychram安裝打開(kāi)File-Settings-Project-PythonInterpreter可以看到已經(jīng)安裝的第三方庫(kù)以及版本，然后點(diǎn)擊下方的加號(hào)可以進(jìn)行添加。6.2.1數(shù)據(jù)采集工具——八爪魚(yú)1.八爪魚(yú)采集器下載圖6-11“八爪魚(yú)Windows客戶(hù)端下載”界面

八爪魚(yú)（網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)采集器）是深圳數(shù)闊信息技術(shù)有限公司研發(fā)的一款業(yè)界領(lǐng)先的網(wǎng)頁(yè)采集軟件，它使用簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、全網(wǎng)通用，完全模擬人瀏覽網(wǎng)頁(yè)的行為，通過(guò)簡(jiǎn)單的頁(yè)面點(diǎn)選，生成自動(dòng)化的采集流程，從而將網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)于EXCEL或數(shù)據(jù)庫(kù)等多種形式。

登錄“數(shù)闊”官方網(wǎng)站，單擊“八爪魚(yú)Windows客戶(hù)端下載”即可。6.2.1數(shù)據(jù)采集工具——八爪魚(yú)2.八爪魚(yú)采集器的使用圖6-12“八爪魚(yú)采集器”操作界面

采集數(shù)據(jù)的第一步永遠(yuǎn)是找到目標(biāo)網(wǎng)址并輸入。6.2.2數(shù)據(jù)分析和共享工具——PowerBI1.PowerBIDesktop的下載圖6-14

微軟PowerBI官網(wǎng)頁(yè)面

PowerBI是微軟推出的數(shù)據(jù)分析和可視化工具，是一套商業(yè)分析工具?？蛇B接數(shù)百個(gè)數(shù)據(jù)源、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)準(zhǔn)備并提供即席分析。支持各種本地Excel、CSV、文件夾等，支持Oracel、Mysql等各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，支持由表格構(gòu)成前端的Web等?？梢詮母鞣N數(shù)據(jù)源中提取數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，然后生成精美的圖表，并且可以在電腦端和移動(dòng)端與他人共享的一個(gè)神器。/zh-cn/下載地址：6.2.2數(shù)據(jù)分析和共享工具——PowerBI2.PowerBIDesktop的安裝圖6-17PowerBI安裝

PowerBI包含桌面版PowerBIDesktop、在線PowerBI服務(wù)和移動(dòng)端PowerBI應(yīng)用。雙擊PowerBIDesktop（X64）文件夾，按照提示操作即可以完成安裝。6.2.2數(shù)據(jù)分析和共享工具——PowerBI3.PowerBIDesktop的使用圖6-18PowerBI界面使用PowerBI軟件可以完成數(shù)據(jù)的獲取、清洗、建模以及可視化展示。另外，PowerBI還包括一個(gè)報(bào)表生成器，用于創(chuàng)建需要在PowerBI服務(wù)中分享的分頁(yè)報(bào)表。6.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner1.QTdesigner的安裝QtDesigner即Qt設(shè)計(jì)師，是QT項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的可視化圖形界面編輯器。http://www.python3.vip/tut/py/gui/qt_03/第一種方式：如果已經(jīng)安裝pycharm，就可以直接在設(shè)置當(dāng)中安裝。圖6-19操作界面點(diǎn)擊

“+”，在圖7-20、7-21所示窗口中搜索PyQt5、PyQt5-tools，安裝PyQt5和QT工具包。圖6-20搜索PyQt5和QT工具包界面6.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner1.QTdesigner的安裝http://www.python3.vip/tut/py/gui/qt_03/第二種方式：在終端命令窗口使用pip指令安裝。1）安裝PyQt5：pipinstallPyQt5-i/simple2）安裝Qt的工具包：pipinstallPyQt5-tools-i/simple3）通過(guò)命令行啟動(dòng)PythonQtDesigner：designerQtDesigner即Qt設(shè)計(jì)師，是QT項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的可視化圖形界面編輯器。6.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner1.QTdesigner的安裝http://www.python3.vip/tut/py/gui/qt_03/第三種方式：在Windows下，運(yùn)行Python安裝目錄下Scripts\pyside2-designer.exe文件。按照提示進(jìn)行操作即可以完成安裝。QtDesigner即Qt設(shè)計(jì)師，是QT項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的可視化圖形界面編輯器。圖6-23Qtdesigner安裝向?qū)?.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner2.添加PyUIC工具PyUIC是一種PythonGUI應(yīng)用程序的用戶(hù)界面代碼生成器，可以將QtDesignerUI文件生成Python源代碼。PyUIC生成的Python代碼是基于Qt的PyQt和PySide庫(kù)。它可以與其他Python庫(kù)集成，如numpy、matplotlib等。PyUIC生成的代碼易于閱讀和修改，可以方便地定制應(yīng)用程序的用戶(hù)界面。添加PyUIC工具的方法與添加QtDesigner類(lèi)似，可以將PyUIC工具添加到PyCharm中。6.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner3.QTDesigner的啟動(dòng)雙擊designer.exe文件即可啟動(dòng)QTdesigner圖6-24Qtdesigner界面6.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用1）QtDesigner編輯UI圖6-25“主窗口”設(shè)計(jì)界面6.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用2）制作ui文件，文件名為*.ui。圖6-26測(cè)試對(duì)話框.ui6.2.3界面設(shè)計(jì)工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用3）將UI文件轉(zhuǎn)化為Python代碼并顯示。QtDesigner設(shè)計(jì)好的UI文件可以通過(guò)PyQt或PySide中的UIC模塊將其轉(zhuǎn)換為Python代碼，從而使其可以在Python程序中使用。方法一：

在

PyCharm中右鍵單擊.ui文件（test_dialig.ui），然后選擇“ExternalTools”菜單，單擊PyUIC即可。

方法二：

進(jìn)入QT命令行，輸入：uictest_dialig.py-otest_dialig.ui6.2.4數(shù)據(jù)標(biāo)注工具——LabelImg

LabelImg（也叫打標(biāo)簽），是一個(gè)開(kāi)源的圖形圖像注釋工具，是目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域最常使用的標(biāo)注工具之一。它是用Python編寫(xiě)的，它的圖形界面使用PyQt，注釋以PascalVOC格式保存為xml文件。1.LabelImg的安裝在Windows10系統(tǒng)下使用Anaconda來(lái)安裝LabelImg。1）打開(kāi)AnacondaPrompt,輸入：condacreate--name=labelImgpython=3.72）輸入命令：condaactivatelabelImg激活環(huán)境。3）輸入命令：pipinstalllabelImg安裝LabelImg軟件4）輸入命令：labelImg即可打開(kāi)labelImg軟件。圖6-28安裝LabelImg圖6-29labelImg軟件界面6.2.4數(shù)據(jù)標(biāo)注工具——LabelImg

三種標(biāo)簽格式：VOC標(biāo)簽格式，保存為xml文件。yolo標(biāo)簽格式，保存為txt文件。createML標(biāo)簽格式，保存為json格式。2.labelimg的使用圖6-30標(biāo)注圖片在打開(kāi)labelimg后，首先在“OpenDir”中選擇并打開(kāi)待標(biāo)注的圖片所在的文件夾，然后在“ChangeSaveDir”中設(shè)置標(biāo)注文件所要保存到的文件夾。?openDir：待標(biāo)注圖片數(shù)據(jù)的路徑文件夾?changesaveDir：

保存類(lèi)別標(biāo)簽的路徑文件夾6.2.5數(shù)據(jù)清理工具——OpenRefine

OpenRefine是一款免費(fèi)的優(yōu)秀的數(shù)據(jù)清理工具。它是開(kāi)源的，支持全平臺(tái)的操作，包括Windows、Linux和Mac。這款工具能夠幫助用戶(hù)對(duì)電腦中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和清理，把雜亂的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成整潔的電子表格形式，并提供查詢(xún)、過(guò)濾、去重和分析等多種功能。用戶(hù)可以將處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)出為多種格式的文件，如CSV、Excel等。即使是沒(méi)有編程或SQL背景的用戶(hù)也能夠輕松分析和處理大量數(shù)據(jù)。6.3.1天氣預(yù)報(bào)

通過(guò)手機(jī)或網(wǎng)頁(yè)的這些功能可以了解到當(dāng)前的天氣狀況是否適宜出行，以及空氣質(zhì)量是否達(dá)到健康標(biāo)準(zhǔn)。6.3.1天氣預(yù)報(bào)

網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的網(wǎng)頁(yè)天氣與氣象預(yù)報(bào)服務(wù)為用戶(hù)提供了方便快捷的天氣查詢(xún)和預(yù)報(bào)功能。用