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Google Colaboratoryでkmol

2022/09/22に公開

Python

bioinformatics

kmol

tech

本記事でわかること

Google Colaboratoryでkmolを実行する方法

kmolとは

Drug discoveryおよびLife scienceのための機械学習ライブラリで、グラフベースの推論モデル、説明可能AI、差分プライバシーなどの特徴的な機能を有する。

https://github.com/elix-tech/kmol

前提条件

conda環境を前提とする。公式ドキュメントではconda環境を前提としてインストール方法が記載されている、かつ_libcc_mutexがconda-forgeにしか見つからなかったのでcondaを用いる

Google Colaboratoryでkmol

編集->ノートブックの設定からハードウェアアクセラレータとしてGPUを指定する
GPU確認
```
!nvidia-smi
```
環境変数PYTHONPATHをリセットする
```
%env PYTHONPATH=
```

minicondaをインストールする

%%bash

MINICONDA_INSTALLER_SCRIPT=Miniconda3-py38_4.12.0-Linux-x86_64.sh
MINICONDA_PREFIX=/usr/local
wget https://repo.continuum.io/miniconda/$MINICONDA_INSTALLER_SCRIPT
chmod +x $MINICONDA_INSTALLER_SCRIPT
./$MINICONDA_INSTALLER_SCRIPT -b -f -p $MINICONDA_PREFIX

defaults channelからminicondaをupdate

%%bash
conda install --channel defaults conda python=3.8 --yes
conda update --channel defaults --all --yes

githubからkmolをclone

!git clone https://github.com/elix-tech/kmol.git

kmol/environment.ymlのenv名をkmol -> baseに書き換える

kmol/environment.ymlから各種ライブラリをインストール

%%bash

cd /content/kmol
conda env update -f /content/kmol/environment.yml --prune

pip経由でtorch, torch_geometory, kmolをインストール(kmol/install.shを実行)

%%bash

cd /content/kmol
bash install.sh

pip install torch-scatter==latest+cu102 -f https://pytorch-geometric.com/whl/torch-1.6.0.html --use-deprecated=legacy-resolver
pip install torch-sparse==latest+cu102 -f https://pytorch-geometric.com/whl/torch-1.6.0.html --use-deprecated=legacy-resolver
pip install torch-cluster==latest+cu102 -f https://pytorch-geometric.com/whl/torch-1.6.0.html --use-deprecated=legacy-resolver
pip install torch-spline-conv==latest+cu102 -f https://pytorch-geometric.com/whl/torch-1.6.0.html --use-deprecated=legacy-resolver

pip install torch-geometric==1.6.3
pip install -e .

kmol動作確認
```
!/usr/local/bin/kmol -h
```
mila動作確認
```
!/usr/local/bin/mila -h
```

kmol動作確認

datasetsの解凍

%%bash

cd /content/kmol/data
unzip datasets.zip

設定ファイルtox21.jsonを書き換え

項目	original	new
loader.input_path	data/datasets/tox21.csv	/content/kmol/data/datasets/tox21.csv
output_path	data/logs/tox21/	/content/kmol/data/logs/tox21/
cache_location	data/cache/	/content/kmol/data/cache/
virualizer.mapping_file_path	tmp/mapping.csv	/content/kmol/tmp/mapping.csv

train実行

!/usr/local/bin/kmol train /content/kmol/data/configs/model/tox21.json

best checkpointの特定

!kmol find_best_checkpoint /content/kmol/data/configs/model/tox21.json

Best checkpointとして出てきたチェックポイントファイルをtox21.jsonに指定する
```
{
    ...
    "checkpoint_path": /content/kmol/data/logs/tox21/checkpoint_xx.pt,
    ...
}
```

Checkpoint評価

!kmol eval /content/kmol/data/configs/model/tox21.json

推論

!kmol predict /content/kmol/data/configs/model/tox21.json

残件

ColaboratoryコードセルのPython Version設定不備

追記

以下の記載に従うことで、Code CellにおいてもPythonのバージョンをデフォルトとは別のものに設定できる。

https://stackoverflow.com/a/71512702

具体的には以下の通り。

notebookをダウンロードし、kernelspecの値を書き換える

"kernelspec": {
    "name": "Python38",
    "display_name": "Python 3.8"
}

UploadしてColaboratoryを開く
Python38なるkernelspecが存在しないゆえDefaultを利用する旨のメッセージが出る

以下コマンド実行

!conda install -q -y jupyter
!conda install -q -y google-colab -c conda-forge
!python -m ipykernel install --name "Python38" --user

ColaboratoryページをReloadする
Code cellにてバージョン確認
```
import sys
sys.version
```

(参考)

colaboratoryのコードセルのPythonのバージョンはcondaで入れたバージョンになっていない(python3.8を期待)

# 入力
import sys
print(sys.version)

# 出力
3.7.14 (default, Sep  8 2022, 00:06:44) 
[GCC 7.5.0]

結果として以下のようなコードでエラーが発生してtorch geometoryが使えない

# 入力
from torch_geometric.data import Data

# 出力
---------------------------------------------------------------------------
OSError                                   Traceback (most recent call last)
<ipython-input-34-b336892afbe1> in <module>
----> 1 from torch_geometric.data import Data

7 frames
/usr/lib/python3.7/ctypes/__init__.py in __init__(self, name, mode, handle, use_errno, use_last_error)
    362 
    363         if handle is None:
--> 364             self._handle = _dlopen(self._name, mode)
    365         else:
    366             self._handle = handle

OSError: libcudart.so.10.2: cannot open shared object file: No such file or directory

肝心のkmolはスクリプト内で以下のように指定しているため、想定通りPython 3.8が選択されて実行可能となっている。

#!/usr/local/bin/python3.8
# -*- coding: utf-8 -*-
import re
import sys
from kmol.run import main
if __name__ == '__main__':
    sys.argv[0] = re.sub(r'(-script\.pyw|\.exe)?$', '', sys.argv[0])
    sys.exit(main())

本記事でわかること

kmolとは

前提条件

Google Colaboratoryでkmol

kmol動作確認

残件

ColaboratoryコードセルのPython Version設定不備

追記

(参考)

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