Pythonの使い方

Pythonの処理系はシステムにインストールされています。Pythonのバージョン、およびインストール済みパッケージを確認する手順は次のとおりです。

$ python --version
Python 3.10.12
$ pip list
Package                                          Version
------------------------------------------------ ------------------
matplotlib                                       3.5.1
numpy                                            1.21.5
pandas                                           1.3.5
scikit-learn                                     0.23.2
scipy                                            1.8.0

インストールされていないパッケージ、またはバージョンを使用したい場合はホームディレクトリに仮想環境をセットアップしてください。この場合システムにインストールされているPython、およびパッケージを使用する場合に比べて処理は低速になりますのでご注意ください。ここでは仮想環境の構築方法についてvenv、virtualenv、pyenv、Minicondaによる４つのアプローチを説明します。列挙の順に手順が複雑になりますがより柔軟なセットアップが可能になります。目的・用途に合わせていずれかのアプローチを選択してください。

仮想環境管理ソフトウェア	説明
venv	Python公式ツール、pipによるパッケージ導入が可能
virtualenv	venvとほぼ同機能、Python2系といったvenvがサポートしていないバージョンに対応
pyenv	Python自体の導入が可能、バージョン毎にパッケージ管理可能
Miniconda	Pythonおよびパッケージを仮想環境毎に管理可能、Jupyter Labのセットアップに使用

venv

Pyhtonに付属する仮想環境作成用モジュールです。インストールされていないパッケージが必要な場合に使用してください。

$ python -m venv ~/venv_p310
$ source ~/venv_p310/bin/activate
$ python --version
Python 3.10.12

pipを使用して必要なライブラリをインストールしてください。

$ pip install torch

仮想環境を終了する場合はdeactivateします。

$ deactivate

ジョブ実行

ジョブスクリプト内で任意の仮想環境を有効にして実行します。

Grid Engine

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#$ -cwd
#$ -V
#$ -l short
#$ -l s_vmem=16G
#$ -l mem_req=16G
#$ -N user_tensorflow
#$ -S /bin/bash
source ${HOME}/venv_p310/bin/activate
python tensorflow-testing.py
deactivate
$ qsub launch_python.sh

Slurm

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 1
#SBATCH -c 1
#SBATCH --mem-per-cpu=16G
#SBATCH -t 0-01:00:00
#SBATCH -J user_tensorflow
source ${HOME}/venv_p310/bin/activate
python tensorflow-testing.py
deactivate
$ sbatch launch_python.sh

詳細は公式ページをご確認ください。venv --- 仮想環境の作成```

virtualenv

Python2系の仮想環境が必要な場合に使用してください。

$ virtualenv -p python2.7 ~/p27
$ source ~/p27/bin/activate
$ python --version
Python 2.7.18

pipを使用して必要なライブラリをインストールしてください。

$ pip install torch

仮想環境を終了する場合はdeactivateします。

$ deactivate

ジョブ実行

ジョブスクリプト内で任意の仮想環境を有効にして実行します。

Grid Engine

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#$ -cwd
#$ -V
#$ -l short
#$ -l s_vmem=16G
#$ -l mem_req=16G
#$ -N user_tensorflow
#$ -S /bin/bash
source ${HOME}/p27/bin/activate
python tensorflow-testing.py
deactivate
$ qsub launch_python.sh

Slurm

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 1
#SBATCH -c 1
#SBATCH --mem-per-cpu=16G
#SBATCH -t 0-01:00:00
#SBATCH -J user_tensorflow
source ${HOME}/p27/bin/activate
python tensorflow-testing.py
deactivate
$ sbatch launch_python.sh

詳細は公式ページをご確認ください。virtualenv User Guide

pyenv

システムにインストールされていないバージョンのPythonが必要な場合に使用してください。Pythonのバージョン毎に使用するパッケージを管理できます。全体、およびカレントディレクトリ毎に設定が可能です。

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

インストール可能なPythonのバージョンを確認し必要なバージョンをインストールしてください。

$ pyenv install --list
Available versions:
  3.10.13
  3.11.7
  3.12.0
  3.12.1
  3.12.2
$ pyenv install 3.12.2

必要なバージョンのPythonを有効化します。全体への設定はglobal、カレントディレクトリへの設定はlocalを使用してください。

$ pyenv global 3.12.1
$ mkdir ~/p3122;cd $_;pyenv local 3.12.2
$ python --version
Python 3.12.2

pipを使用して必要なライブラリをインストールしてください。

$ pip install torch

ジョブ実行

ジョブスクリプト内で任意の仮想環境に移動してPythonを実行します。

Grid Engine

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#$ -cwd
#$ -V
#$ -l short
#$ -l s_vmem=16G
#$ -l mem_req=16G
#$ -N user_tensorflow
#$ -S /bin/bash
WORKDIR=${HOME}/p3122
cd ${WORKDIR}
python tensorflow-testing.py
$ qsub launch_python.sh

Slurm

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 1
#SBATCH -c 1
#SBATCH --mem-per-cpu=16G
#SBATCH -t 0-01:00:00
#SBATCH -J user_tensorflow
WORKDIR=${HOME}/p3122
cd ${WORKDIR}
python tensorflow-testing.py
$ sbatch launch_python.sh

詳細は公式ページをご確認ください。pyenv

Miniconda

システムにインストールされていないバージョンのPythonが必要な場合、かつ同一バージョンでパッケージ構成を変更して仮想環境をセットアップしたい場合に使用してください。

$ mkdir ~/miniconda3
$ wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh -O ~/miniconda3/miniconda.sh
$ sh ~/miniconda3/miniconda.sh -b -u -p ~/miniconda3
$ rm -f ~/miniconda3/miniconda.sh
$ ~/miniconda3/bin/conda init bash
$ source ~/.bashrc

conda-forgeレポジトリをデフォルトに設定し、.condarcのトップに追加されたことを確認してください。

$ conda config --add channels conda-forge
$ conda config --set channel_priority strict
$ vim ~/.condarc

デフォルトではbase環境が自動起動しますが、セットアップしたい仮想環境と混同する場合があるため自動起動を停止します。

(base) $ conda deactivate
$ conda config --set auto_activate_base false

使用可能なPythonのバージョンを確認して必要なバージョンで仮想環境を作成してください。

$ conda search -f python
Loading channels: done
# Name                       Version           Build  Channel
python                        3.9.18      h955ad1f_0  pkgs/main
python                       3.10.13      h955ad1f_0  pkgs/main
python                        3.11.7      h955ad1f_0  pkgs/main
python                        3.12.1      h996f2a0_0  pkgs/main
$ conda create --name py312 python=3.12.1
$ conda activate py312
$ python --version
Python 3.12.0

conda installを使用して必要なライブラリをインストールしてください。

$ conda install pytorch

仮想環境を終了する場合はdeactivateします。

$ conda deactivate

ジョブ実行

ジョブスクリプト内で任意の仮想環境を有効にして実行します。

Grid ENgine

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#$ -cwd
#$ -V
#$ -l short
#$ -l s_vmem=16G
#$ -l mem_req=16G
#$ -N user_tensorflow
#$ -S /bin/bash
source ${HOME}/miniconda3/etc/profile.d/conda.sh
conda activate py312
python tensorflow-testing.py
conda deactivate
$ qsub launch_python.sh

Slurm

$ cat launch_python.sh
#!/bin/bash
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 1
#SBATCH -c 1
#SBATCH --mem-per-cpu=16G
#SBATCH -t 0-01:00:00
#SBATCH -J user_tensorflow
source ${HOME}/miniconda3/etc/profile.d/conda.sh
conda activate py312
python tensorflow-testing.py
conda deactivate
$ sbatch launch_python.sh

詳細は公式ページをご確認ください。 Installing on Linux conda 4.10.3.post11+888309718 documentation