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

第六章人工智能應(yīng)用開發(fā)環(huán)境及工具本章目標

了解人工智能應(yīng)用開發(fā)環(huán)境掌握人工智能應(yīng)用開發(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1）PyCharm的安裝

雙擊

PyCharmProfessional2023.3.exe，按照操作提示進行安裝。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2）

PyCharm的啟動雙擊桌面上的PyCharm圖標或快捷方式打開應(yīng)用程序。圖6-3

PyCharm操作界面6.1.2Anaconda

Anaconda是一個開源的Python發(fā)行版本，其包含了conda、Python等180多個科學(xué)包及其依賴項。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的安裝和啟動圖6-6AnacondaNavigator啟動界面2）Anaconda的啟動：單擊“開始”|“Anaconda3（64-bit）”|“AnacondaNavigator”即可。6.1.2Anaconda2.Anaconda的安裝和啟動圖6-7AnacondaNavigator應(yīng)用界面

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

?

通過“Environments”可以新建或管理開發(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是一個基于網(wǎng)頁的用于交互計算的應(yīng)用程序。它能讓用戶把說明文本、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)計建模、構(gòu)建和訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型、可視化數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。6.1.3Python第三方庫的安裝與使用第三方庫的安裝有三種方式：pip安裝自定義安裝文件安裝

Python成為最流行的語言之一，除了它的簡單易學(xué)和語法簡單外，還有一個重要的原因是Python有非常強大的第三方庫。第三方庫不是官方的內(nèi)置庫，而是由社區(qū)大量的開發(fā)者提供的，據(jù)統(tǒng)計目前第三方庫的數(shù)量已經(jīng)超過十多萬種。6.1.3Python第三方庫的安裝與使用pipinstall包名#安裝第三方庫pipinstall--upgrade包名#升級第三方庫pipuninstall包名#卸載已安裝的第三方庫piplist#列出已經(jīng)安裝的第三方庫的列表pipshow包名#顯示已經(jīng)安裝的第三方庫的信息pipdownload包名#下載第三方庫，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第三方庫的安裝與使用6.1.3Python第三方庫的安裝與使用pyinstaller庫可以將Python程序打包成可執(zhí)行文件。安裝該庫使用如下命令：pipinstallpyinstaller2、在命令提示符中輸入：pyinstaller-FChristmasTree.py3、打開dist文件，就能看到生成出來的可執(zhí)行文件了。1、打開保存代碼的文件夾，并在文件路徑框中輸入cmd回車，會彈出命令提示符的窗口，并處于當前目錄下6.1.3Python第三方庫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）定下載源以下是國內(nèi)常用的下載源站清華大學(xué):

/simple/阿里云:

/pypi/simple/中國科技大學(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入網(wǎng)站，如：/~gohlke/pythonlibs/，找到你需要下載的庫，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cmd，輸入pipinstallwhl文件名即可進行安裝一定要注意在安裝包之前要下安裝他所依賴的一些庫，否則就會報錯。同時，在對某一個庫進行更新之后，也一定要注意同時更新它依賴的庫，否則也會出現(xiàn)錯誤。6.1.3Python第三方庫的安裝與使用2.通過pychram安裝打開File-Settings-Project-PythonInterpreter可以看到已經(jīng)安裝的第三方庫以及版本，然后點擊下方的加號可以進行添加。6.2.1數(shù)據(jù)采集工具——八爪魚1.八爪魚采集器下載圖6-11“八爪魚Windows客戶端下載”界面

八爪魚（網(wǎng)頁數(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)頁采集軟件，它使用簡單、功能強大、全網(wǎng)通用，完全模擬人瀏覽網(wǎng)頁的行為，通過簡單的頁面點選，生成自動化的采集流程，從而將網(wǎng)頁數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，存儲于EXCEL或數(shù)據(jù)庫等多種形式。

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

采集數(shù)據(jù)的第一步永遠是找到目標網(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)百個數(shù)據(jù)源、簡化數(shù)據(jù)準備并提供即席分析。支持各種本地Excel、CSV、文件夾等，支持Oracel、Mysql等各類數(shù)據(jù)庫，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)，并對數(shù)據(jù)進行整理分析，然后生成精美的圖表，并且可以在電腦端和移動端與他人共享的一個神器。/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還包括一個報表生成器，用于創(chuàng)建需要在PowerBI服務(wù)中分享的分頁報表。6.2.3界面設(shè)計工具——QtDesigner1.QTdesigner的安裝QtDesigner即Qt設(shè)計師，是QT項目開發(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)置當中安裝。圖6-19操作界面點擊

“+”，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）通過命令行啟動PythonQtDesigner：designerQtDesigner即Qt設(shè)計師，是QT項目開發(fā)的可視化圖形界面編輯器。6.2.3界面設(shè)計工具——QtDesigner1.QTdesigner的安裝http://www.python3.vip/tut/py/gui/qt_03/第三種方式：在Windows下，運行Python安裝目錄下Scripts\pyside2-designer.exe文件。按照提示進行操作即可以完成安裝。QtDesigner即Qt設(shè)計師，是QT項目開發(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)計工具——QtDesigner2.添加PyUIC工具PyUIC是一種PythonGUI應(yīng)用程序的用戶界面代碼生成器，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。它可以與其他Python庫集成，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)用程序的用戶界面。添加PyUIC工具的方法與添加QtDesigner類似，可以將PyUIC工具添加到PyCharm中。6.2.3界面設(shè)計工具——QtDesigner3.QTDesigner的啟動雙擊designer.exe文件即可啟動QTdesigner圖6-24Qtdesigner界面6.2.3界面設(shè)計工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用1）QtDesigner編輯UI圖6-25“主窗口”設(shè)計界面6.2.3界面設(shè)計工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用2）制作ui文件，文件名為*.ui。圖6-26測試對話框.ui6.2.3界面設(shè)計工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用3）將UI文件轉(zhuǎn)化為Python代碼并顯示。QtDesigner設(shè)計好的UI文件可以通過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：

進入QT命令行，輸入：uictest_dialig.py-otest_dialig.ui6.2.4數(shù)據(jù)標注工具——LabelImg

LabelImg（也叫打標簽），是一個開源的圖形圖像注釋工具，是目標檢測領(lǐng)域最常使用的標注工具之一。它是用Python編寫的，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來安裝LabelImg。1）打開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labelImg軟件。圖6-28安裝LabelImg圖6-29labelImg軟件界面6.2.4數(shù)據(jù)標注工具——LabelImg

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

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

OpenRefine是一款免費的優(yōu)秀的數(shù)據(jù)清理工具。它是開源的，支持全平臺的操作，包括Windows、Linux和Mac。這款工具能夠幫助用戶對電腦中的數(shù)據(jù)進行整理和清理，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、過濾、去重和分析等多種功能。用戶可以將處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)出為多種格式的文件，如CSV、Excel等。即使是沒有編程或SQL背景的用戶也能夠輕松分析和處理大量數(shù)據(jù)。6.3.1天氣預(yù)報

通過手機或網(wǎng)頁的這些功能可以了解到當前的天氣狀況是否適宜出行，以及空氣質(zhì)量是否達到健康標準。6.3.1天氣預(yù)報

網(wǎng)頁瀏覽器的網(wǎng)頁天氣與氣象預(yù)報服務(wù)為用戶提供了方便快捷的天氣查詢和預(yù)報功能。用