Ubuntu18.04系统中python3.7安装MultiNEAT库

前言
- MultiNEAT介绍
- 安装问题
boost安装
MultiNEAT安装
安装过程遇到问题及解决方法

前言

MultiNEAT介绍

MultiNEAT支持标准的NEAT算法和两个关键的扩展：HyperNEAT和ES-HyperNEAT。另外，MultiNEAT库提供新奇搜索方法的实现。该库使用C ++编程语言编写，但提供了全面的Python接口。

安装问题

学习新奇搜索等进化神经算法时，需要用到MultiNEAT库，在安装时遇到了如下问题：

不能使用pip进行安装，在windows中可以利用.whl文件进行安装，而在ubuntu环境中，只能利用源码编译安装。

在安装MultiNEAT之前，首先需要安装boost，否则会报类似如下错误：

...
...
src/PythonBindings.cpp:34:10: fatal error: boost/python.hpp: No such file or directory#include <boost/python.hpp>^~~~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
error: command 'gcc' failed with exit status 1

boost安装

使用apt命令安装boost库

$ sudo apt-get install libboost-all-dev

MultiNEAT安装

首先，下载MultiNEAT.
下载完成后得到peter-ch-MultiNEAT-0dc93aa.tar.gz文件
然后，安装依赖库.
由于编译过程中会使用psutil库，因此首先安装psutil库。
```
$ pip3 install psutil
```

解压.

$ tar -zxvf peter-ch-MultiNEAT-0dc93aa.tar.gz

编译MultiNEAT

$ cd peter-ch-MultiNEAT-0dc93aa
# 通过MN_BUILD环境变量来设置所需的系统（boost或cython）。
$ export MN_BUILD=boost
# 编译
$ python3.7 setup.py build_ext

安装
```
$ python3.7 setup.py install
```

测试

$ python3.7
Python 3.7.7 (default, Oct  3 2020, 12:01:51)
[GCC 7.5.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import MultiNEAT
>>> MultiNEAT.__str__()
"<module 'MultiNEAT' from '/home/brainiac/Program/python3.7/lib/python3.7/site-packages/multineat-0.5-py3.7-linux-x86_64.egg/MultiNEAT/__init__.py'>"

安装过程遇到问题及解决方法

Note 如在编译时遇到如下问题：

$ python3.7 setup.py build_ext
...
...
/usr/bin/ld: cannot find -lboost_python36
/usr/bin/ld: cannot find -lboost_numpy36
collect2: error: ld returned 1 exit status
error: command 'g++' failed with exit status 1

由于已经安装了boost库，通过搜索boost_python与boost_numpy可以发现，在/usr/lib/x86_64-linux-gnu目录中包含以下文件

...
libboost_numpy3.a
libboost_numpy3-py36.a
libboost_numpy3-py36.so
libboost_numpy3-py36.so.1.65.1
libboost_numpy3.so
libboost_numpy.a
libboost_numpy-py27.a
libboost_numpy-py27.so
libboost_numpy-py27.so.1.65.1
libboost_numpy.so
...
libboost_python3.a
libboost_python3-py36.a
libboost_python3-py36.so
libboost_python3-py36.so.1.65.1
libboost_python3.so
libboost_python.a
libboost_python-py27.a
libboost_python-py27.so
libboost_python-py27.so.1.65.1
libboost_python-py36.a
libboost_python-py36.so
libboost_python.so
...

可以看到虽然不存在libboost_python36.so和libboost_numpy36.so，但是存在libboost_python3-py36.so、libboost_python3.so、libboost_python.so、libboost_numpy3-py36.so、libboost_numpy-py27.so、libboost_numpy.so，因此根据python版本可以选择使用对应的动态链接库，由于以python3.7为例，需要对文件进行修改。
使用以下方法：
在进行编译之前，首先需要修改目录下的以下两个文件.

CMakeLists.txt
```
$ vim CMakeLists.txt
```

修改line 15 & 16，将python36修改为python37，numpy36修改为numpy37，37即需要安装MultiNEAT的python版本号，可以根据需要进行修改，修改后如下：

 ......find_package(Boost COMPONENTSdate_timesystemfilesystempython37numpy37serialization)......

setup.py
```
$ vim setup.py
```

修改line 114，将libs += ['boost_python36', "boost_numpy3"]修改为libs += ['boost_python3', "boost_numpy3"]
修改后，相应部分如下

...libs = ['boost_system', 'boost_serialization']if is_python_2:libs += ['boost_python', "boost_numpy"]else:# with boost 1.67 you need boost_python3x and boost_numpy3x where x is python version 3.x libs += ['boost_python3', "boost_numpy3"]  # in Ubuntu 14 there is only 'boost_python-py34'
...

然后重新编译安装、测试：

$ python3.7 setup.py clean
$ python3.7 setup.py build_ext
$ python3.7 setup.py install
$ python3.7
Python 3.7.7 (default, Oct  3 2020, 12:01:51)
[GCC 7.5.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import MultiNEAT
>>> MultiNEAT.__str__()
"<module 'MultiNEAT' from '/home/brainiac/Program/python3.7/lib/python3.7/site-packages/multineat-0.5-py3.7-linux-x86_64.egg/MultiNEAT/__init__.py'>"

完成后，进行测试，可以发现已正确安装。