【PyCharm经验分享】：我在PyCharm中安装PyTorch的10次失败与成功


参考资源链接：[Pycharm安装torch失败解决指南：处理WinError 126错误](https://wenku.csdn.net/doc/3g2nwwuq1m?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. PyCharm环境准备与初步设置

为了开始使用PyTorch进行AI开发，首先需要准备并设置一个合适的开发环境。本章节将指导你如何在你的系统中安装并配置PyCharm IDE，从而为后续的PyTorch框架学习和实践打下基础。

## 环境准备

在开始之前，请确保你的操作系统是最新的。PyCharm支持Windows、macOS和Linux，因此请根据你的系统选择合适的版本进行安装。你可以在JetBrains的官方网站下载适合你的操作系统的PyCharm版本。

## 安装PyCharm

1. 下载PyCharm社区版或专业版安装包。
2. 运行安装程序并按照提示完成安装。
3. 启动PyCharm，根据向导配置初始设置。

## 初步配置

完成安装后，我们来配置一些基本设置，以便在PyCharm中高效工作：

- **设置Python解释器**：选择`File` > `Settings`（或`PyCharm` > `Preferences`在macOS上），进入`Project: YourProjectName` > `Python Interpreter`，点击齿轮图标选择`Add...`，然后选择`Conda Environment`，并按照提示安装并选择合适版本的Python解释器。

- **安装插件**：在`Settings`或`Preferences`窗口中，选择`Plugins`，搜索并安装适用于PyTorch开发的插件，如`PyTorch Language Support`。

- **配置项目**：创建一个新的项目，选择刚才配置好的Python解释器作为项目的解释器。如果需要在特定的虚拟环境中工作，确保在创建项目时激活了对应的虚拟环境。

以上步骤完成后，你将拥有一个基础但功能完备的PyCharm开发环境，准备好继续深入学习PyTorch。接下来，我们将详细了解PyTorch的基础知识及其安装理论。

# 2. PyTorch基础知识及安装理论

## 2.1 PyTorch框架概述
### 2.1.1 PyTorch的发展背景与特点

PyTorch是由Facebook的AI研究团队开发的一个开源机器学习库，以其动态计算图、灵活性以及对CPU和GPU的良好支持而著称。自2016年开源以来，它迅速成为研究界和工业界最受欢迎的深度学习框架之一。

**动态计算图**：PyTorch使用动态计算图，也称为即时（immediate）模式，允许开发者直接构建计算图，并且在每次迭代时都能够根据数据动态地改变它。这一特点使得它在研究与开发中异常灵活，特别是在需要频繁改变模型结构的情况下。

**易用性**：它提供了直观的API，使得编写神经网络变得简单直接。这得益于它对Python编程语言的广泛支持和易用性。

**强大的社区支持**：PyTorch有着活跃的社区和不断增长的生态系统，包括许多第三方扩展和工具，这使得在PyTorch上构建和部署复杂模型变得更加容易。

### 2.1.2 PyTorch在AI领域的应用案例

PyTorch的灵活性和易用性让它在各种AI应用中得到了广泛应用。从自然语言处理到计算机视觉，再到强化学习，PyTorch在多个领域都有着重要的应用案例。

**自然语言处理（NLP）**：BERT和GPT等预训练语言模型是在PyTorch上开发的，这使得它成为NLP研究和应用开发的首选平台。

**计算机视觉**：PyTorch被广泛用于图像识别、分类以及生成对抗网络（GANs）等任务中。例如，Facebook的人脸识别系统就使用了PyTorch作为其底层深度学习框架。

**强化学习**：PyTorch对动态网络结构的支持，使其在强化学习领域也非常受欢迎，例如在AlphaGo的后续版本中就使用了PyTorch。

**医疗健康**：PyTorch用于医学图像分析、生物信息学和个性化药物设计，比如用于分析MRI图像，帮助医生更准确地诊断疾病。

**游戏开发**：PyTorch因其灵活性而在游戏AI中也很受欢迎，被用于开发和训练复杂的游戏AI模型。

## 2.2 PyTorch安装理论
### 2.2.1 安装前的系统要求检查

在安装PyTorch之前，需要确认系统是否满足最低要求，包括操作系统版本、CUDA（针对GPU加速）、Python版本及相关的依赖库。确保这些基础条件符合要求是避免安装过程中出现问题的关键步骤。

**操作系统支持**：PyTorch支持多种操作系统，包括Windows、Linux和MacOS。确保你的系统版本至少在官方支持的列表中。

**CUDA版本**：如果你计划使用GPU进行深度学习计算，需要确保你的NVIDIA GPU支持CUDA，并且安装了相应版本的CUDA Toolkit。

**Python版本**：PyTorch支持多个Python版本。建议使用最新稳定版本，比如Python 3.6以上，以获得最佳兼容性和最新功能。

**依赖库**：安装PyTorch前还需要确认系统中已经安装了其他依赖库，如numpy、setuptools等。这些库通常可以通过包管理器轻松安装。

### 2.2.2 选择合适的安装方式

PyTorch提供了多种安装方式，以适应不同的系统环境和需求。用户可以基于自己的系统环境和需求选择合适的安装方法。

**使用conda**：conda是Anaconda和Miniconda中包含的一个包管理和环境管理工具，非常适合数据科学和深度学习的环境配置。可以通过conda快速安装PyTorch，尤其是在需要解决依赖关系和版本兼容性问题时。

**使用pip**：对于熟悉Python的开发者而言，使用pip安装PyTorch是一个简单快捷的方式。使用pip时，可以直接指定GPU支持选项，安装相应的预编译包。

**从源代码编译**：高级用户或需要最新功能的用户可能会选择从源代码编译PyTorch。这种方式虽然时间较长，安装步骤较为复杂，但可以获取最新版本的PyTorch，并根据需要调整编译选项。

### 2.2.3 解决安装过程中可能出现的问题

安装PyTorch的过程中，可能会遇到各种问题，如版本不兼容、依赖库缺失等。解决这些问题需要耐心和一定的技术背景。

**依赖问题**：如果遇到依赖库的问题，通常需要更新或安装缺失的包。这可以通过conda或pip进行操作。

**版本冲突**：版本冲突常发生在安装了不同版本的包之间，解决方法是卸载冲突的包或者安装与现有包兼容的PyTorch版本。

**权限问题**：安装过程中可能需要管理员权限，特别是在使用conda或pip时。确保使用具有相应权限的命令行或使用虚拟环境进行安装。

**GPU支持问题**：确保GPU支持与PyTorch版本匹配。不匹配时可能需要安装不同版本的PyTorch或更新CUDA Toolkit。

在安装PyTorch之前，建议详细阅读官方安装指南，它提供了针对不同操作系统和配置的详细安装步