人工智能技术导论 课件 06 人工智能应用开发环境及工具

第六章人工智能应用开发环境及工具本章目标

了解人工智能应用开发环境掌握人工智能应用开发工具6.1.1PyCharm1.PyCharm的下载官网地址：/pycharm/download/图6-1PyCharm安装包下载界面6.1.1PyCharm2.PyCharm的安装与启动1）PyCharm的安装

双击

PyCharmProfessional2023.3.exe，按照操作提示进行安装。图6-2PyCharm安装界面（a）

图6-2PyCharm安装界面（b）6.1.1PyCharm2.PyCharm的安装与启动2）

PyCharm的启动双击桌面上的PyCharm图标或快捷方式打开应用程序。图6-3

PyCharm操作界面6.1.2Anaconda

Anaconda是一个开源的Python发行版本，其包含了conda、Python等180多个科学包及其依赖项。1.Anaconda的下载

图6-4Anaconda官网登录Anaconda官网www.Anaconda.com下载安装包。6.1.2Anaconda2.Anaconda的安装和启动图6-5Anaconda安装界面1）Anaconda的安装：双击安装包，根据安装包界面提示即可完成安装。Anaconda是跨平台的，有Windows、MacOS、Linux等版本。这里以Windows版本为例，下载安装64位安装包（64-BitGraphicalInstaller）。6.1.2Anaconda2.Anaconda的安装和启动图6-6AnacondaNavigator启动界面2）Anaconda的启动：单击“开始”|“Anaconda3（64-bit）”|“AnacondaNavigator”即可。6.1.2Anaconda2.Anaconda的安装和启动图6-7AnacondaNavigator应用界面

Anaconda内置的工具：包括JupterNotebook、PyCharmProfessional、PowershellPrompt等。

∙

通过“Environments”可以新建或管理开发环境。6.1.2Anaconda3.Jupyternotebook的使用图6-8图7-8在JupyterNotebook应用界面

JupyterNotebook是一个基于网页的用于交互计算的应用程序。它能让用户把说明文本、数学公式、代码和可视化内容等全部组合到一个易于共享的文档中，便于研究和教学。被广泛应用于数据处理、统计建模、构建和训练机器学习模型、可视化数据等领域。6.1.3Python第三方库的安装与使用第三方库的安装有三种方式：pip安装自定义安装文件安装

Python成为最流行的语言之一，除了它的简单易学和语法简单外，还有一个重要的原因是Python有非常强大的第三方库。第三方库不是官方的内置库，而是由社区大量的开发者提供的，据统计目前第三方库的数量已经超过十多万种。6.1.3Python第三方库的安装与使用pipinstall包名#安装第三方库pipinstall--upgrade包名#升级第三方库pipuninstall包名#卸载已安装的第三方库piplist#列出已经安装的第三方库的列表pipshow包名#显示已经安装的第三方库的信息pipdownload包名#下载第三方库，但是不安装1.pip安装pip安装是最常用的一种安装方式，使用的前提条件是电脑必须处于联网状态。6.1.3Python第三方库的安装与使用6.1.3Python第三方库的安装与使用pyinstaller库可以将Python程序打包成可执行文件。安装该库使用如下命令：pipinstallpyinstaller2、在命令提示符中输入：pyinstaller-FChristmasTree.py3、打开dist文件，就能看到生成出来的可执行文件了。1、打开保存代码的文件夹，并在文件路径框中输入cmd回车，会弹出命令提示符的窗口，并处于当前目录下6.1.3Python第三方库的安装与使用如果安装失败或者比较慢，则可尝试使用指定源下载安装方式或者离线安装方式。（1）定下载源以下是国内常用的下载源站清华大学:

/simple/阿里云:

/pypi/simple/中国科技大学:

/simple/豆瓣:

/simple/如需安装opencv则可执行以下命令：pipinstallopencv-python-i/simple/6.1.3Python第三方库的安装与使用如果安装失败或者比较慢，则可尝试使用指定源下载安装方式或者离线安装方式。（2）下载whl文件到本地离线安装进入网站，如：/~gohlke/pythonlibs/，找到你需要下载的库，将下载好的whl文件保存到python安装目录\Lib\site-packages，在该文件下打开cmd，输入pipinstallwhl文件名即可进行安装一定要注意在安装包之前要下安装他所依赖的一些库，否则就会报错。同时，在对某一个库进行更新之后，也一定要注意同时更新它依赖的库，否则也会出现错误。6.1.3Python第三方库的安装与使用2.通过pychram安装打开File-Settings-Project-PythonInterpreter可以看到已经安装的第三方库以及版本，然后点击下方的加号可以进行添加。6.2.1数据采集工具——八爪鱼1.八爪鱼采集器下载图6-11“八爪鱼Windows客户端下载”界面

八爪鱼（网页数据采集器）是深圳数阔信息技术有限公司研发的一款业界领先的网页采集软件，它使用简单、功能强大、全网通用，完全模拟人浏览网页的行为，通过简单的页面点选，生成自动化的采集流程，从而将网页数据转化为结构化数据，存储于EXCEL或数据库等多种形式。

登录“数阔”官方网站，单击“八爪鱼Windows客户端下载”即可。6.2.1数据采集工具——八爪鱼2.八爪鱼采集器的使用图6-12“八爪鱼采集器”操作界面

采集数据的第一步永远是找到目标网址并输入。6.2.2数据分析和共享工具——PowerBI1.PowerBIDesktop的下载图6-14

微软PowerBI官网页面

PowerBI是微软推出的数据分析和可视化工具，是一套商业分析工具。可连接数百个数据源、简化数据准备并提供即席分析。支持各种本地Excel、CSV、文件夹等，支持Oracel、Mysql等各类数据库，支持由表格构成前端的Web等。可以从各种数据源中提取数据，并对数据进行整理分析，然后生成精美的图表，并且可以在电脑端和移动端与他人共享的一个神器。/zh-cn/下载地址：6.2.2数据分析和共享工具——PowerBI2.PowerBIDesktop的安装图6-17PowerBI安装

PowerBI包含桌面版PowerBIDesktop、在线PowerBI服务和移动端PowerBI应用。双击PowerBIDesktop（X64）文件夹，按照提示操作即可以完成安装。6.2.2数据分析和共享工具——PowerBI3.PowerBIDesktop的使用图6-18PowerBI界面使用PowerBI软件可以完成数据的获取、清洗、建模以及可视化展示。另外，PowerBI还包括一个报表生成器，用于创建需要在PowerBI服务中分享的分页报表。6.2.3界面设计工具——QtDesigner1.QTdesigner的安装QtDesigner即Qt设计师，是QT项目开发的可视化图形界面编辑器。http://www.python3.vip/tut/py/gui/qt_03/第一种方式：如果已经安装pycharm，就可以直接在设置当中安装。图6-19操作界面点击

“+”，在图7-20、7-21所示窗口中搜索PyQt5、PyQt5-tools，安装PyQt5和QT工具包。图6-20搜索PyQt5和QT工具包界面6.2.3界面设计工具——QtDesigner1.QTdesigner的安装http://www.python3.vip/tut/py/gui/qt_03/第二种方式：在终端命令窗口使用pip指令安装。1）安装PyQt5：pipinstallPyQt5-i/simple2）安装Qt的工具包：pipinstallPyQt5-tools-i/simple3）通过命令行启动PythonQtDesigner：designerQtDesigner即Qt设计师，是QT项目开发的可视化图形界面编辑器。6.2.3界面设计工具——QtDesigner1.QTdesigner的安装http://www.python3.vip/tut/py/gui/qt_03/第三种方式：在Windows下，运行Python安装目录下Scripts\pyside2-designer.exe文件。按照提示进行操作即可以完成安装。QtDesigner即Qt设计师，是QT项目开发的可视化图形界面编辑器。图6-23Qtdesigner安装向导6.2.3界面设计工具——QtDesigner2.添加PyUIC工具PyUIC是一种PythonGUI应用程序的用户界面代码生成器，可以将QtDesignerUI文件生成Python源代码。PyUIC生成的Python代码是基于Qt的PyQt和PySide库。它可以与其他Python库集成，如numpy、matplotlib等。PyUIC生成的代码易于阅读和修改，可以方便地定制应用程序的用户界面。添加PyUIC工具的方法与添加QtDesigner类似，可以将PyUIC工具添加到PyCharm中。6.2.3界面设计工具——QtDesigner3.QTDesigner的启动双击designer.exe文件即可启动QTdesigner图6-24Qtdesigner界面6.2.3界面设计工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用1）QtDesigner编辑UI图6-25“主窗口”设计界面6.2.3界面设计工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用2）制作ui文件，文件名为*.ui。图6-26测试对话框.ui6.2.3界面设计工具——QtDesigner4.QTdesigner的使用3）将UI文件转化为Python代码并显示。QtDesigner设计好的UI文件可以通过PyQt或PySide中的UIC模块将其转换为Python代码，从而使其可以在Python程序中使用。方法一：

在

PyCharm中右键单击.ui文件（test_dialig.ui），然后选择“ExternalTools”菜单，单击PyUIC即可。

方法二：

进入QT命令行，输入：uictest_dialig.py-otest_dialig.ui6.2.4数据标注工具——LabelImg

LabelImg（也叫打标签），是一个开源的图形图像注释工具，是目标检测领域最常使用的标注工具之一。它是用Python编写的，它的图形界面使用PyQt，注释以PascalVOC格式保存为xml文件。1.LabelImg的安装在Windows10系统下使用Anaconda来安装LabelImg。1）打开AnacondaPrompt,输入：condacreate--name=labelImgpython=3.72）输入命令：condaactivatelabelImg激活环境。3）输入命令：pipinstalllabelImg安装LabelImg软件4）输入命令：labelImg即可打开labelImg软件。图6-28安装LabelImg图6-29labelImg软件界面6.2.4数据标注工具——LabelImg

三种标签格式：VOC标签格式，保存为xml文件。yolo标签格式，保存为txt文件。createML标签格式，保存为json格式。2.labelimg的使用图6-30标注图片在打开labelimg后，首先在“OpenDir”中选择并打开待标注的图片所在的文件夹，然后在“ChangeSaveDir”中设置标注文件所要保存到的文件夹。∙openDir：待标注图片数据的路径文件夹∙changesaveDir：

保存类别标签的路径文件夹6.2.5数据清理工具——OpenRefine

OpenRefine是一款免费的优秀的数据清理工具。它是开源的，支持全平台的操作，包括Windows、Linux和Mac。这款工具能够帮助用户对电脑中的数据进行整理和清理，把杂乱的数据转换成整洁的电子表格形式，并提供查询、过滤、去重和分析等多种功能。用户可以将处理后的数据导出为多种格式的文件，如CSV、Excel等。即使是没有编程或SQL背景的用户也能够轻松分析和处理大量数据。6.3.1天气预报

通过手机或网页的这些功能可以了解到当前的天气状况是否适宜出行，以及空气质量是否达到健康标准。6.3.1天气预报

网页浏览器的网页天气与气象预报服务为用户提供了方便快捷的天气查询和预报功能。用