딥러닝(Deep Learning)을 위한 케라스(Keras) 와 텐서플로우(TensorFlow) 설치

딥러닝(Deep Learning)이란 머신 러닝(Machine Learning)중에서도 인공 신경망을 이용해 학습을 하는 러닝의 종류를 의미한다. 이를 위한 라이브러리가 많이 있는데, 파이썬에서는 텐서플로우(Tensorflow) 또는 테아노(Theano)같은 오픈소스 라이브러리들이 존재한다. 하지만 이 라이브러리들은 파라미터나 설정 등이 너무 복잡해서 초보자가 사용하기 어렵다. 그래서 사람들이 Keras라는 라이브러리를 만들어 쉽게 인공신경망을 만들 수 있게 했다. 물론 나중에 fine-tuning을 하기 위해서는 결국 텐서플로우(TensorFlow)를 직접 다뤄야 할 지 모르지만, 입문용으로는 Keras가 적당하다고 생각한다.

텐서플로우를 기반으로 케라스를 사용하기 위해서는 텐서플로우와 케라스를 먼저 설치해야 한다. 물론 파이썬이 설치되어 있다는 전제하에 말이다. 만약 파이썬이 설치되어 있지 않다면 파이썬 설치 및 개발환경 설정을 참고해여 파이썬을 먼저 다운받도록 하자. 

pip 설치

파이썬 2.7.9 이상 또는 3.4 이상이 설치되어 있다면 pip이 같이 설치되므로 터미널 또는 커맨드 프롬프트를 키고 pip --version명령어를 이용해 pip이 설치되어 있는지 확인 해 보도록 하자. 아나콘다를 설치한 경우라면 아나콘다를 이용해 설치 가능하니 아나콘다를 이용 해보자. 만약 pip이 없다면....

 get-pip.py 이 녀석을 마우스 오른쪽 클린 한 후 링크 저장해라. 확장자가 py인지 잘 확인하라. 이제 윈도우 파워셸/cmd 또는 맥 유저라면 터미널을 이용해 해당 디렉토리로 들어가(cd 이용) 다음을 실행한다.

python get-pip.py

이제 pip --version을 이용해 pip이 설치되었는지 확인 해 보자.

데이터사이언스 기본 도구 설치

keras를 사용하기 위해 몇몇 라이브러리들을 미리 설치해야한다. 그 라이브러리들과 나중에 딥 러닝을 구현 할 때 유용한 라이브러리도 같이 설치하도록 한다.

numpy 설치

pip을 이용해 numpy를 설치한다. numpy는 과학계에서 컴퓨팅을 할 때 많이 사용하는 패키지이다. 주로 선형대수에서 행렬 계산할때 많이 쓴다.

pip install numpy


Collecting numpy
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/46/e4
/4a0cc770e4bfb34b4e10843805fef67b9a94027e59162a586c776f35c5bb
/numpy-1.16.1-cp37-cp37m-macosx_10_6_intel.macosx_10_9_intel
.macosx_10_9_x86_64.macosx_10_10_intel.macosx_10_10_x86_64.whl (13.9MB)
    100% |████████████████████████████████| 13.9MB 3.1MB/s
Installing collected packages: numpy
Successfully installed numpy-1.16.1

pandas (Python Data Analysis Library) 설치

 pandas는 데이터 조작과 분석을 하기 위한 도구이다. numpy와 함께 많이 쓰인다.

pip install pandas

...
Installing collected packages: pytz, pandas
Successfully installed pandas-0.24.1 pytz-2018.9

이렇게 뜨면 성공이다.

matplotlib 설치

 도표나 그래프를 그리기 위해 matplotlib을 설치한다.

pip install matplotlib


...
Installing collected packages: kiwisolver, cycler, pyparsing, matplotlib
Successfully installed cycler-0.10.0 kiwisolver-1.0.1 matplotlib-3.0.2 pyparsing-2.3.1

대충 마지막에 위처럼 뜨면 성공이다.

scipy (Optional) 설치

얘는 나중에 필요 할지도 모르니까 일단 설치한다.

pip install scipy

Collecting scipy
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/dd/6c
/ccf7403d14f0ab0f20ce611696921f204f4ffce99a4fd383c892a6a7e9eb
/scipy-1.2.1-cp37-cp37m-macosx_10_6_intel.macosx_10_9_intel
.macosx_10_9_x86_64.macosx_10_10_intel.macosx_10_10_x86_64.whl (27.3MB)
    100% |████████████████████████████████| 27.3MB 1.8MB/s
Requirement already satisfied: numpy>=1.8.2 in /usr/local/lib/python3.7/site-packages (from scipy) (1.16.1)
Installing collected packages: scipy
Successfully installed scipy-1.2.1

대충 위와 비슷하게 나온다면 성공 한 것이다.

tensorflow 설치

 이제 텐서플로우를 설치하자. 텐서플로우 말고 Theano라는 엔진을 설치해도 되는데 나는 그냥 텐서플로우(tensorflow)를 설치했다.

pip install tensorflow

...
Successfully installed absl-py-0.7.0 astor-0.7.1 gast-0.2.2 grpcio-1.18.0 h5py-2.9.0 
keras-applications-1.0.7 keras-preprocessing-1.0.9 markdown-3.0.1 mock-2.0.0 pbr-5.1.2 protobuf-3.6.1 
tensorboard-1.12.2 tensorflow-1.13.0rc1 tensorflow-estimator-1.13.0rc0 termcolor-1.1.0 werkzeug-0.14.1

이것저것 막 뜨다가 마지막에 위처럼 뜨면 성공이다. 이제 케라스를 설치 해 보자.

keras 설치

 keras를 이용해 인공신경망을 만들 것이므로 keras를 설치한다. pip을 이용해 설치하면 된다.

pip install keras


...
Successfully built pyyaml
Installing collected packages: pyyaml, keras
Successfully installed keras-2.2.4 pyyaml-3.13

마지막에 이렇게 끝나면 성공 한 것이다. 이제 파이썬 IDE아무거나 키고 실행 되는지 확인 해 보자.

import keras

Using TensorFlow backend.

 이렇게 나오면 성공 한 것이다.

끝

 다음 포스트에서는 Keras와 TensorFlow를 이용해 인공신경망(Artificial Neural Network)을 만들어 보도록 하겠다.