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人認識の実行環境の構築

本記事で行うこと

今回はWindows10のPCを用いて、人認識の実行環境の構築を行います。

そのために以下のことを行います。

  1. Windows10にVirtual Boxを用いてUbuntu仮想マシンを構築する
  2. UbuntuPythonの実行環境(Anaconda)のインストール

環境構築手順

Windows10にVirtual Boxを用いてUbuntu仮想マシンを構築する

人検知を行う前にまずWindowsUbuntu仮想マシンを導入して、人検知を行うための環境構築を行います。

環境構築を行う前に、Linux仮想マシンに関する知識の整理

実際に人検知の実行環境の構築を行う前に、Linux仮想マシンについて整理します。

Linux

Linuxとは、WindowsMac OSなどと同じようなOSの種類の1つです。

コンピュータは全てが同じように作られているわけではないため、本来ソフトウェアはそれぞれのコンピュータにあったソフトウェアを作らなくてはならないです。しかしソフトウェアを作る側にとっては負担であるため、OS(Operating System)を用います.OSはそのような物理的部分を管理し、人が使いやすいように制御しています。

LinuxにはUbuntuCentOSなどがありますが、今回はUbuntuを用いて環境構築を行います。Linuxは無料であるため、失敗しても容易にインストールできるため、しばしばWebアプリケーションや機械学習などの実験環境などで使われます。

仮想マシン

本来OSとコンピュータは1対1対応であるため、コンピュータが1つしかない場合は1つのOSしか扱えません。

しかし他の複数のOSを扱いたいという時には困ります。そこで、仮想マシンというものを使います。

仮想マシンとは、コンピュータの物理的リソースの一部分を使って、仮想的にOSを動かす環境を作り出すソフトウェアで、Virtual BoxやVMwareなどが有名な仮想マシンになります。

今回はVirtual Boxを用いて仮想マシンを構築し、その仮想マシン上でUbuntuをインストールします。

仮想マシン(Virtual Box)のインストール

まず、Virtual Boxを以下のOracleのUSページから Windows Installerをダウンロードします。

Oracle VM VirtualBox - Downloads | Oracle Technology Network | Oracle

そしてインストールしたVirtual Boxの実行ファイルをクリックすると、以下のように表示されます。

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Virtual Box初回起動時画面

この画面が出たら「Next」を押します.

するとCustom Setupという画面が出ますが、ここはどのフォルダにVirtual Boxをインストールするかという画面になりますので、特になければ「Next」を押します。次の画面もデスクトップにショートカットを作成するかどうかという画面になりますので、特になければ「Next」を、以降も下図のように「Yes」や「Install」を押すとインストールが始まります。

インストール中、インストールするかどうかアラートが出ますが、ここも全て「はい」や「インストール」で構いません。

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インストール手順

インストールが終わると、インストールが終わったという画面が表示されます。その画面が表示されたらチェックボタンを外して「Finish」を押すとインストールが終了です。

Ubuntuのインストール

まず,以下からUbuntuのISOイメージをダウンロードします.

Ubuntu Desktop 日本語 Remixのダウンロード | Ubuntu Japanese Team

今回はubuntu-ja-18.04.1-desktop-amd64.iso(ISOイメージ)をダウンロードしますが、最新のものをダウンロードする形で問題ないと思います。

ダウンロードしたISOイメージは、C:\Users\member\VirtualBox VMs\Ubuntu\ に入れておきます。

次にダウンロードしたUbuntuのISOイメージを使って、仮想マシン上にUbuntuの仮想環境を構築します。

まず、インストールしたVirtualBoxを起動し、下図の「新規」をクリックします。

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Ubuntuの画面

すると仮想マシンの作成が始まりますが、ここではNameにはUbuntu(自分が分かれば何でも構いません)、タイプはLinux、バージョンはUbuntu(64-bit)を選択し、「次へ」を押します。

次に仮想マシンにどれくらいメモリの容量を割り当てるかを聞かれます。 ここではとりあえず4096MB(=4GB)を割り当てるので、下図のように"4069"と入力し、「次へ」を押します。

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仮想マシンのメモリサイズの設定

次に仮想ハードディスクの作成を聞かれますが、そのまま「仮想ハードディスクを作成する」を選択し、「作成」をクリック、ハードディスクのファイルタイプは「VDI(VirtualBox Disk Image)」を選択、物理ハードディスクにあるストレージでは「可変サイズ」を選択して、「次へ」を押します。最後にファイルの場所とサイズが聞かれますが、とりあえず「16GB」とし、「作成」ボタンを押して作成します。

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仮想マシンの設定

これで仮想マシンが作成されます。

次にダウンロードしたUbuntuのイメージを仮想マシンに設定します。インストールした仮想マシンを選択し、「設定」を選択、そこで「ストレージ」を選択します。ストレージの中の「コントローラー」にあるディスクのアイコン(光学ドライブの追加」)を選択し、「ディスクを選択します。

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イメージのインストール

そして、「追加」をクリックし、前でダウンロードしたISOイメージを選択し、「Choose」を押します。

次に「ネットワーク」を選択し、「割り当て」を「ブリッジアダプター」にしておきます。すると仮想マシンでの端末と物理端末でのLANが同一になります。

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ネットワーク設定

Ubuntuの設定

以下のように「起動」を選択すると、Ubuntuが起動されます。

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Ubuntuの起動

そしてしばらく待っていると、以下のようにUbuntuのインストールについて聞かれますので、「日本語」を選択し、「Ubuntuをインストール」を選択します。

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Ubuntuのインストール

するとUbuntuのインストール方法について聞かれます。以降は下図のように「通常のインストール」で「続ける」、「ディスクを削除してUbuntuをインストール」で「インストール」、途中ディスクに変更を書き込むかアラートが出ますが、「続ける」を押し、住んでいる地域(「Tokyo」)を選択し、「続ける」を押します。

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Ubuntuのインストール方法

すると、ユーザー名やパスワードの設定が尋ねられるため、任意のユーザー名、パスワードを設定します。設定が終わったら「続ける」を選択します。するとインストールが始まります。

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ユーザー名,パスワードの設定

インストールが完了すると、再起動するかどうか聞かれます。ここは「今すぐ再起動する」を選択し、再起動を行います。

以上で仮想マシン上にUbuntuをインストールすることができました。

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インストール完了の表示「今すぐ再起動する」を選択する

Pythonのインストール

人認識を行うためには、Pythonというプログラミング言語を用いてプログラムを作成する必要があります。

Pythonとは、機械学習やWeb開発などにも用いられるプログラミング言語の一種です。

Pythonには数値計算やデータ分析、機械学習に用いる関数がたくさんあり、これらを用いるにはライブラリを別にインストールする必要がありますが、ここではそれら(全てではありませんが)がPythonと一緒にパッケージとして構成されているAnacondaをインストールします。

Anacondaのインストール

コマンドラインというものを使って操作し、Anacondaをインストールします。

まず、以下の画像のように左下をクリックし、端末を開きます。

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端末を起動

そして、端末上で以下のコマンドを入力して、*gitをインストールします。gitをインストールすると、GitHub上にあるプログラムをクローン(インストール)することができます。また、ここでパスワードが尋ねられますが、Ubuntuのパスワードを入力し、続行しますかと聞かれた場合はyを入力してEnterキーを押してください。

sudo apt-get install git

また、インストールしているときに、「apt-get updateを実行するか--fix-mixingオプションをつけてください」と出た場合は、以下のコマンドを入力してアップデートを行ってください。

sudo apt-get update

次にgitを使ってpyenvというpythonの管理ツールをインストールします。まず、以下のコマンドでgitを使ってpyenvをインストールします。

git clone https://github.com/yyuu/pyenv.git ~/.pyenv

次に、pyenvを使えるようにするために以下のコマンドを書き込み、それを反映させます。また、以下のコマンドの1行目の$HOMEにはホームディレクトリのパスを入力します。ホームディレクトリのパスは、端末を起動した時にpwdと入力すると出力されるので、それをコピーして貼り付ければと思います。

echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.bashrc
echo 'export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
echo 'eval "$(pyenv init -)"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

最後にpyenvを使ってanacondaをインストールします。まず以下のコマンドでanacondaの最新バージョンを確認します。以下のコマンドを入力すると、インストールできるanacondaのバージョンが出てきますが、この中の一番最後に出てくるものが最新バージョンです。これをインストールします。

pyenv install -l | grep anaconda

次にpyenvを使ってインストールします。今回はanaconda3-2018.12が最新版だったため、以下のようにpyenvをinstallし、設定ファイルに反映するとanacondaが使えるようになるはずです。(anacondaはファイルが大きいため、インストールに時間がかかります)

pyenv install anaconda3-2018.12
pyenv global anaconda3-2018.12
echo 'export PATH="$PYENV_ROOT/versions/anaconda3-2018.12/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

最後にAnacondaが正常にインストールでき、Pythonが使えるかどうか以下のコマンドで確認します。その結果、以下のようにバージョンが確認できればAnacondaを使うことができます。

conda -V
python -V

[参考サイト]


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