人工智能学习用的电脑安装cuda、torch、conda等软件，版本的选择以及多版本切换

        接触人工智能的学习三个月了，每天与各种安装包作斗争，缺少依赖包、版本高了、版本低了、不兼容了、系统做一半从头再来了。。。这些都是常态。三个月把单位几台电脑折腾了不下几十次安装，是时候总结一下踩过的坑和积累的经验了。

        以一个典型的学习人工智能Ubuntu系统电脑为例，其软件结构和安装顺序为：ubuntu-->显卡相关（驱动、cuda、cudnn）-->anaconda-->pytorch（torch和vision）-->pycharm-->算法应用平台（比如mmdetection)。虽然算法应用平台是最后安装的，但是各个软件的版本选择却必须从算法应用平台的版本开始，因为所有的安装都是为了最后的算法应用平台服务的。这是初学的时候最容易踩的坑，往往费劲九牛二虎之力，到了最后的环节才发现版本不兼容，又得从头再来。我第一次安装用了一个星期才成功。

        下面就重新再从头安装一次系统，并作记录以备忘。

一、Ubuntu的版本选择

        Ubuntu的版本是向下兼容的，目前我安装过3个不同时期的版本，还没有遇到过由于版本过新造成的不兼容。所以Ubuntu的版本选择，原则上是越新越好。唯一需要注意的是，非常新的版本有可能对老硬件支持不好，比如我就在华硕x99主板电脑上安装v24.10Ubuntu不成功，换为v22.04Ubuntu后就安装成功了。

二、安装Ubuntu

        安装过程略，详见下面链接的文章：使用 MMDetection 实现 Pascal VOC 数据集的目标检测项目练习（二）系统安装_pascal voc数据集-CSDN博客

三、显卡驱动的版本选择

        显卡驱动可以新一些，它是向下兼容的，不选最新版，选较新版就可以，比较新的版本支持的最高cuda版本会高些，会让后面的使用多一些选择。

        在Ubuntu系统安装完成之后，从设置-->关于-->软件升级-->附加驱动那里安装，成功率会很高。不要用那种下载官网驱动然后本地安装的方法，很麻烦，很容易黑屏变砖。

注意别选open kernel版的，我没试过，看别人说的不要选。 

四、安装最高版本的cuda

        安装完Ubuntu之后，在安装Ubuntu时创建的这个默认用户下将系统软件和显卡驱动升级，并且安装最高版本的CUDA。

允许安装的最高CUDA版本，输入以下命令后查看：

nvidia-smi

        记住这个坑：CUDA VERSION 12.2，如果显示12.2，那么就装12.1，因为刚好pytorch在这个附近只有支持cuda12.1的版本，没有支持v12.2的。

打开：https://developer.nvidia.com/cuda-12-1-0-download-archive

        复制图中方框内的链接文字，用下载工具或者在浏览器地址栏输入链接，下载cuda12.1安装文件：cuda_12.1.0_530.30.02_linux.run。

        安装过程略，详见上面链接的文章。使用 MMDetection 实现 Pascal VOC 数据集的目标检测项目练习（二）系统安装_pascal voc数据集-CSDN博客

        之所以要先安装最高版本的cuda，是因为在安装多个版本cuda时，如果先装了一个低版本的，再安装高版本的时候就报错不允许安装，而安装了一个最高版本后，就可以继续随意安装比它低的版本。

        在这个cuda版本中，暂时没有需要的应用，所以cudnn、conda、torch等暂不安装，需要时再装。

        然后根据各个算法应用平台对于cuda和python、torch等的版本特定要求，创建新的用户，每个用户安装特定版本的cuda和其他软件。

五、特定版本的选择和下载安装

创建一个新用户，并添加sudo权限：

sudo adduser 新用户名
sudo usermod -aG adm 新用户名
sudo usermod -aG sudo 新用户名

        比如，我们这里新建一个名为mmde的用户，创建这个用户的目的是为了安装和运行mmdetection，下面就以运行mmdetection的平台配置为例：

sudo adduser mmde
sudo usermod -aG adm mmde
sudo usermod -aG sudo mmde

重启电脑登录新用户，开始安装特定版本的应用程序和软件框架。

        在mmdetection官网：https://mmdetection.readthedocs.io/zh-cn/latest/get_started.html

获取到它推荐的一些版本信息：Python>=3.7，cuda>=9.2，pytorch>=1.8。

        后面的所有安装就基于以上的版本要求进行，千万不要一昧求新 ，虽然原则上很多软件都向下兼容，但是安装的软件版本过高有可能会出现兼容问题。比如，我就在 pytorch=2.2.2， python=3.11，cuda=11.8的基础上安装mmdetection失败，出错提示的内容是本地已安装的依赖包版本高于了所需版本。

        大部分的算法应用平台和框架的官网都会给出依赖软件推荐的版本，如果官网没有给出就多翻翻别人的安装文章，一定要先做好版本规划再开始安装整个系统，这很重要！！！做好系统规划，后面的安装基本上都是一次成功。

上面已知mmdetection的版本需求是：

        Python>=3.7

        cuda>=9.2

        pytorch>=1.8

各个版本的选择就要比推荐版本略高一点点，尽量保持先进性，又不至于过分超前。

        下面就从pytorch开始来选择版本，为什么是pytorch，因为pytorch只针对某些特定的cuda版本推出了安装包，就是说pytorch“挑”包。有无数人在这里翻车，比如安装了cuda12.2，发现pytorch只有cuda12.1的版本，又回头去安装cuda12.1。所以在确定cuda版本之前要先确认torch的版本。

        1、pytorch和torchvision的版本

打开清华源：

Index of /anaconda/cloud/pytorch/linux-64/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

我们的目标：

        pytorch>=1.8，所以在上面的网页中查找符合预期的版本，比如1.9；

        cuda>=9.2，选择cuda9.2+或者cuda10；

        Python>=3.7，选择3.8；

        基于以上，那么符合要求的就是：

点击下载，获得文件：pytorch-1.9.0-py3.8_cuda10.2_cudnn7.6.5_0.tar.bz2

从上面选定的torch的文件名还获取到了我们需要的各个版本信息：        

        pytorch=1.9

        python=3.8

        cuda=10.2

        cudnn=7.6.5

然后，参照下面的torch、vision、python的对照表，选择torchvision版本：

  至此，获取到了现阶段的版本清单：

        pytorch=1.9.0

        torchvision=0.10.0

        python=3.8

        cuda=10.2

        cudnn=7.6.5

在网页：Index of /anaconda/cloud/pytorch/linux-64/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

 中查找：vision-0.10.0-py38_cu102，就可以找到cudnn的链接，点击下载，得到文件：torchvision-0.10.0-py38_cu102.tar.bz2

2、anaconda的版本

• anaconda的版本选择依据：

        conda的base环境预置了一个基础的python和其他各种常用科学计算包、基础包，每个conda版本的这些包的出品的时期很接近。
        所以conda的版本就要从后面倒推回来：算法应用平台对python的版本要求-->conda的基础python版本-->conda版本。

根据下表：

 由mmdetection对python的要求：python=3.8，获得了anaconda的版本：2021.05       

打开清华源，搜索和下载：

Index of /anaconda/archive/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

得到文件：Anaconda3-2021.05-Linux-x86_64.sh 

3、pycharm的版本

    官网：PyCharm中文网

        pycharm的版本尽量新一些，功能会多一些，尤其是最近的版本，直接在IDE中内置了AI插件，很好用。另外在创建conda环境方面，新版也比老版好用得多，建议用次新版。

 下载2024.1.7版，得到文件：pycharm-community-2024.1.7.tar.gz       

        至此，已经明确了所有的版本并且已经下载了部分安装文件，下面就按照既定的版本按顺序下载和安装。

        安装顺序：cuda、cudnn-->anaconda-->pytorch（torch和vision）-->pycharm。所有的安装包都拷贝到本用户home/下的私有目录，省得因为权限问题纠缠。应用程序安装的路径要选择在所有用户可以访问到的的公用目录，比如：/opt，不要选在用户的私有目录，比如各用户的home/，否则会有共享权限的麻烦。    

4、cuda的下载和安装     

CUDA Toolkit Archive | NVIDIA Developer，以及：

https://developer.nvidia.com/cuda-10.2-download-archive

        复制图中方框内的链接文字，用下载工具或者在浏览器地址栏输入链接，下载cuda10.2安装文件：cuda_10.2.89_440.33.01_linux.run

        安装过程略，详见上面链接的文章。使用 MMDetection 实现 Pascal VOC 数据集的目标检测项目练习（二）系统安装_pascal voc数据集-CSDN博客

需要注意的是，由于当前的GCC版本过高，在安装cuda10.2的时候会出错，使用：Ubuntu中使用多版本的GCC-CSDN博客 

的方法来安装GCC7，并且用GCC7来安装cuda10.2。

这里注意要选no。

5、cudnn的下载和安装

https://developer.nvidia.com/rdp/cudnn-archive

记得这里有个坑，不要选deb格式！亲试安装不成功。

 点击下载，得到文件：cudnn-10.2-linux-x64-v7.6.5.32.tgz。安装过程见上面的链接。

6、anaconda的安装 

sudo bash Anaconda3-2021.05-Linux-x86_64.sh

Anaconda3-2021.05-Linux-x86_64.sh是之前下载的anaconda安装文件的文件名。

        注意，在选择安装路径这里，要选择到自己定义的以anaconda版本命名的目录下，我这里用的是/opt/anaconda2105：

使用conda list，可以看到 base环境预置了一个3.8.8版本的python，与我们的预期是一致的：

• 创建新环境

        安装完anaconda，使用conda创建新环境。如果不使用克隆base环境的方法，而是使用这个指令直接创建：

conda create --name 环境名 python=3.xx

        那么直接创建的新环境中就只有几十个必备的包，像常用的科学计算和图像处理包，如numpy、pillow等都没有预置，在后续的安装过程中就经常会提示依赖包不全而造成安装无法进行，有时候即使看上去安装成功了，运行时又提示缺少依赖包。而如果使用克隆base环境的方法，由于base环境已经包含了常用的很多科学计算包，后续安装的成功率就会高很多。克隆的唯一缺点是占用硬盘空间比较大，一个base环境大约一两个G的空间。

        另外，不建议在base下直接安装应用包，因为在新建的环境中如果安装乱了可以将其删除重建，而base环境一旦安装乱了，就没法收拾了。

• 使用克隆base，创建新环境的方法： 

conda create -n 新环境名字 --clone base

所以这里创建一个克隆base的新环境： 

conda create -n mmde --clone base

7、pytorch和torchvision的安装

在刚创建的名为mmde的新环境中安装pytorch和torchvision。

conda activate mmde

 安装pytorch

conda install pytorch-1.9.0-py3.8_cuda10.2_cudnn7.6.5_0.tar.bz2

 pytorch-1.9.0-py3.8_cuda10.2_cudnn7.6.5_0.tar.bz2是之前下载的pytorch安装文件的文件名。

 安装torchvision

conda install torchvision-0.10.0-py38_cu102.tar.bz2

torchvision-0.10.0-py38_cu102.tar.bz2 是之前下载的torchvision安装文件的文件名。

8、pycharm

新建文件夹：

sudo mkdir -p /opt/pycharm

将之前下载得到的文件解压缩到新建的文件夹内：

sudo tar -xzf pycharm-community-2024.1.7.tar.gz -C /opt/pycharm

        切换到/usr/share/applications/目录，这是存放应用程序快捷方式的目录。然后新建一个文本文件：pycharm.desktop 

cd /usr/share/applications/
sudo nano pycharm.desktop

在其中输入：

[Desktop Entry]
Name=PyCharm
Comment=Python IDE
Exec=/opt/pycharm/pycharm-community-2024.1.7/bin/pycharm.sh
Icon=/opt/pycharm/pycharm-community-2024.1.7/bin/pycharm.png
Terminal=false
Type=Application
Categories=Development;IDE;

 保存并退出，现在在应用程序菜单中就可以找到了pycharm的快捷方式：

六、环境变量路径的设置 

        至此，已经基本完成了系统的安装。不过由于没有设置cuda路径，所以输入：

nvcc -V

会出现未安装cuda toolkit：

1、单版本和单用户的cuda路径的设置方法

         用文本编辑器打开bashrc文件：

sudo gedit ~/.bashrc

        在bashrc文件的末尾加入：

export PATH=$PATH:/usr/local/cuda-xx.x/bin
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/cuda-xx.x/lib64
export CUDA_HOME=$CUDA_HOME:/usr/local/cuda-xx.x

cuda-xx.x是cuda的实际版本，比如：11.2。

然后在pycharm中打开settings：

Environment variables新建两个路径： 

 LD_LIBRARY PATH=/usr/local/cuda-xx.x/lib64:/usr/local/cuda-xx.x/extras/CUPTI/lib64:$LD LIBRARY PATH

以及

CUDA_HOME=/usr/local/cuda-xx.x

        这样的话，pycharm的python控制台就指向了特定版本的cuda路径。用这种方式，多版本多用户，就需要在每个用户下单独安装pycharm。

2、多版本、多用户情况下的的路径设置

        如果所有用户既要共用pycharm，又想不同用户使用不同的cuda路径，只需要针对不同用户分配不同版本cuda路径，修改/etv/profile文件，根据不同用户的登录，在系统启动时就把cuda版本指定好，这样的好处是pycharm中不用再设置python控制台路径，也不用在每个用户的.bashrc中设置cuda路径。与bashrc文件相比，profile文件的作用域更大，起效时间更早。详见：

Ubuntu系统的.bashrc、/etc/profile 和 /etc/environment文件_ubuntu bashrc-CSDN博客

        具体如下：

sudo nano /etc/profile

 加入内容：

if [ "$USER" = "user1" ]; thenexport PATH="$PATH:/usr/local/cuda-xx.x/bin"export LD_LIBRARY_PATH="/usr/local/cuda-xx.x/lib64:/usr/local/cuda-xx.x/extras/CUPTI/lib64:$LD_LIBRARY_PATH"export CUDA_HOME="/usr/local/cuda-xx.x"
elif [ "$USER" = "user2" ]; thenexport PATH="$PATH:/usr/local/cuda-yy.y/bin"export LD_LIBRARY_PATH="/usr/local/cuda-yy.y/lib64:/usr/local/cuda-yy.y/extras/CUPTI/lib64:$LD_LIBRARY_PATH"export CUDA_HOME="/usr/local/cuda-yy.y"
fi

xx.x和yy.y是需要设置的cuda版本号，比如：10.2和12.1。

七、安装应用平台：mmdetection

按官网的推荐：

 • 执行第一步安装openmim，出现了依赖包不全的提示：

检查和补全依赖包：

pip check   # 检查缺少的依赖包
pip install spyder=4.2.5
pip check
pip install conda-repo-cli==1.0.4
pip check
pip install nanconda-project==0.9.1

每安装一个就使用pip check来确认是否还有缺少的包。直到：

• 执行第二步mim install mmengine，正常安装即可。

• 执行第三步：不要使用mim install "mmcv>=2.0.0"，因为在我安装的这个时间节点（2024-11-25）,它会安装一个2.2.0版的mmcv，但是它的实际运行中又有要求mmcv版本<2.2.0，这样就会报错。所以改为了mim install "mmcv==2.1.0"，安装一个2.1.0版本的mmcv。

下面mmdetection具体的安装过程见： 使用 MMDetection 实现 Pascal VOC 数据集的目标检测项目练习（三）MMDetection安装-CSDN博客

 安装完后试运行：

一遍过！ 

八、总结：

        系统中共有cuda toolkit、cudnn、anaconda、pytorch、pycharm以及应用平台（比如mmdetection）等软件和环境平台。

• Ubuntu的版本在硬件的支持范围内越新越好，pycharm也可以用较新的版本。

• 各个软件的版本的选择顺序：应用平台（比如mmdetection）的版本要求-->cuda系列和torch系列以及python版本-->由python版本获得anaconda版本。

• 除了pycharm之外，针对不同的cuda，每个用户安装一套版本的软件。

• cuda版本的路径切换在/etc/profile中设置，其余的用默认路径设置。