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「Python 」カテゴリ記事一覧







Pythonのインストール

ここでは、以前のバージョンPython3.8.2を
参考に紹介いしていきます。

[Windows]をクリックする。
(32bit版をインストールしたい場合は[Download Python のバージョン]をクリックする。)

1_2021040402385941f.png


[Windows x86-64 executable installer]をクリックすると
「python-3.8.2-amd64.exe」がダウンロードされるので実行する。

2_20210404024000cdd.png


[Add Python 3.8 to PATH]にチェックする。
また、Pythonのインストール場所を変えたいので
 [Customize installation]をクリックする。

3_20210404024044cbf.png


[Next]をクリックする。
([pip]は必ずチェックしておいてください。
Jupyter-Notebookをインストールする際に必要です。)

4_202104040241449a6.png



Cドライブ直下に[Python]フォルダを指定し、[Install]をクリックする。

5_20210404024246371.png


Pythonのセットアップが終了したら[Close]をクリックする。

6_20210404024346248.png



PythonのPATHが通っているかを確認する。

[python]と入力し、[Enter]を押下後、
プライマリプロンプト(>>>)が返ってきたらOKです。

7_20210404024459408.png




Jupyter-Notebookのインストール

CMDを起動し、以下を入力する。

> pip install jupyter

image-13.png

image-14.png

インストールが終了すると黄色文字でWARNING
メッセージが表示されています。

WARNING: You are using pip version 19.2.3,
 however version 20.0.2 is available.
You should consider upgrading via the '
python -m pip install --upgrade pip' command.


pip自体のバージョンが古いと何かパッケージを
インストールする際に失敗する可能性もありますので
最新の状態にしておきましょう。

> python -m pip install --upgrade pip

image-15-1024x533.png


Jupyter-Notebookの起動

CMDにて[Jupyter-Notebook]と入力し、実行すれば起動します。

7af12ff22f8bd78170ad3b9aebc3c8eb.gif


[New]>[Python 3]をクリックするとNotebookが開きます。

b9a01dfd2305d51f8fac42f00b27610d.gif



セル内に[print("Hello python")]と入力し、[Run]をクリックします。

Jupyter-Notebook_run.gif


Jupyter-Notebookは インタラクティブシェルや.
pyファイルで作業をするよりPythonコードを
手軽に修正や実行ができるので作業効率を上げることができます。



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プログラミング言語 Pythonの紹介

python_logo2.png

Python(パイソン) は1990年代初頭ごろから公開されている
プログラミング言語で、わかりやすく、実用的な言語として、
広く使われ続けています。
Pythonはプログラムの「読みやすさ・わかりやすさ」をとても
重視していて、Pythonを知らない人でも、
理解しやすいようにデザインされています。

もちろん、読みやすさ一辺倒ではなく、実用的で、
高い拡張性も備えています。読みやすさ・習得しやすさと、
実用性のバランスが、Pythonの大きな魅力といえるでしょう。

Pythonは汎用的なプログラミング言語の利用度調査などでは、
常に高い位置を占めています。
システム管理やツール・アプリケーション開発・科学技術計算
Webシステムなどで広く利用されてきました。
特に、2010年代ごろからの機械学習ブームでは、
優れた科学技術計算ツールとして評価され、大きな人気を得ました。

2020年度からは、日本の国家資格である基本情報技術者試験で
出題されるプログラミング言語に、Pythonも追加されました。
従来から選択可能だったCやJavaなどの言語に加え、
Pythonもソフトウェア産業を支える基礎技術として
活用されていることがよくわかります。


Pythonでできること

Pythonは汎用的なプログラミング言語で、
いろいろなアプリケーション開発や、システム管理ツールとして
幅広く使われています。
ある程度の規模の企業なら、
まったくPythonを利用していない、
という企業はあまりないでしょう。

Pythonは、さまざまなWebサービスの開発にも使われています。
著名なサービスでは、たとえば Instagram
Pythonを使ってサービスを提供しています。

2017年、アメリカのPythonカンファレンスである
PyCon US 2017のキーノート・スピーチで、
Instagram の Hui Ding氏とLisa Guo氏 が 
InstagramでのPythonの使い方を紹介しました。

Instagramでは数十億ものユーザへのサービスを、
PythonのWebアプリケーションフレームワーク
 Django を使って提供しています。

本来、Pythonはいわゆるスクリプト言語で、
実行性能よりも使いやすさを優先した構造になっています。
C言語などと比べれば実行速度は劣りますし、
メモリ使用量も多くなります。
Instagramのように、非常に多くのユーザからのリクエストを
処理するサービスでは、最適なプログラミング言語とは言えません。
それでも、Instagram は
実行性能では劣るPythonとDjangoを採用しています。

Instagram以外でも、Pythonを使ってサービスを提供している
企業からは、よくこういった発言が聞かれます。
処理がどんなに高速でも、必要な機能を迅速に開発し、
適切なタイミングで提供できなければ、
ユーザに支持されるサービスにはならないのです。


科学技術計算

Pythonはまた、科学技術計算のためのツールとしても
広く使われています。
PythonはFortranやC言語のような、
高速な科学技術計算が得意な言語ではありません。

Pythonの柔軟なアーキテクチャにより、
FortranやC言語で開発された高速な処理を、
Pythonに組み込んで利用するように拡張できます。
こういった拡張を用意することで、プログラミングが専門ではない
研究者でも、学習が容易なPythonを使って
科学技術計算を実行できるようになります。

Pythonで科学的研究をサポートするツールに、Jupyter Notebook があります。

Jupyter NotebookはWebアプリケーションで、
文章や実行可能なプログラム、実行結果のグラフなどを、
一つのドキュメントにまとめて管理できます。
プログラムを対話的に修正・実行して結果を保存できるので、
調査・研究に必要な試行錯誤に最適な環境となっています。

jupyterpreview.png


データサイエンス

Pythonの科学技術計算環境は、
データサイエンス分野でも広く活用されています。

なかでも機械学習関連では大きな注目を集めており、
GoogleのTensorFlowFacebookのPyTorch など、
主要なパッケージはPythonを利用したパッケージが
中心となっています。
現状、機械学習を学ぶには、
Pythonの知識が必須と言えるでしょう




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Pythonの実行

Google Colab の準備

まずは、Colabを使えるように準備しましょう。
準備といっても、次の2ステップだけで、簡単に完了します。

1.Googleアカウントを用意し、ログインする

2.Colabにアクセスし、プログラムを書き込むノートブックを作成する

Googleアカウントの用意

Colabの利用には、Googleのアカウントが必要です。
アカウントをお持ちでなければ、
Googleのログインページから
アカウントを作成してください。

1_202104040117460bd.png


ノートブックの作成

さっそく、Colab にアクセスしてみましょう。
Google Colaboratory(新しいウィンドウで開きます)

最初は、次のような画面が表示されます。
まず、Pythonのプログラムを入力して実行する 「
ノートブック」 を作成しましょう。

右下の 「ノートブックを新規作成」 をクリックしてください。

2_20210404012405101.png

これで、「ノートブック」 が作成されました。

3_20210404012454b96.png

ノートブックは、画面左上の ファイル メニューにある、
ノートブックの新規作成 からも作成できます。

4_20210404012646565.png
これで、Pythonのプログラム実行する用意ができました。
プログラムを実行してみましょう。




Google Colabに新しい ノートブック を作成しました。
こんなページが表示されていると思います。

3_20210404012454b96.png

ノートブックの、文字を入力できる部分を、セル といいます。

Pythonの実行

さっそく、セルに

>>> 1+1

と入力しましょう。

入力するのは、1+1 の3文字だけです。 >>> という記号は、
「ここの部分は Colab に入力して実行できます。」というマークです。
プログラムの一部ではありませんから、入力しないでください。

左側の ▶ を押すか、Shift+Enter (シフトキーを押しながらEnterキー) を
入力して、Pythonを実行します。

expr.png

最初はしばらく(10秒〜)待たされますが、1+1 の結果が表示されます。

expr-eval.png

結果が表示されたでしょうか?
初のPython、おめでとうございます!
非常に単純な計算ですが、これもれっきとしたPythonプログラムです


エラーが出たら?

もしかしたら、2 という結果が表示されずに、
こんな画面が出てしまったかもしれません。

expr-eval-error.png

エラーメッセージはいろいろですが、
間違ったPythonプログラムを実行すると、
こういったエラーが表示されます。

プログラムを入力する時は、以下の点に気をつけて、
ちゃんと実行できるまで試してみてください。


日本語入力はオフにする

当分のあいだ、全角文字(文字幅が2文字分ある文字)は使いません。
半角の英数字だけを使います。

日本語入力は常にオフにして、
全角のアルファベット 'a' や数字 '0' などが
紛れ込まないようにしましょう。

全角の空白文字が紛れ込んでしまうと、
見た目では半角の空白と区別がつきませんから、
とてもわかりにくいエラーになってしまいます。
全角文字は決して使わないように、
くれぐれも気をつけてください。


余計な文字を追加しない

サンプルに書かれているとおりのプログラムを、
まったく修正はせずに、そのままセルに打ち込んでください。

日本語入力は常にオフにして、
全角のアルファベット 'a' や数字 '0' などが紛れ込まないようにしましょう。

全角の空白文字が紛れ込んでしまうと、
見た目では半角の空白と区別がつきませんから、
とてもわかりにくいエラーになってしまいます。
全角文字は決して使わないように、くれぐれも気をつけてください。

余計な文字を追加しない

サンプルに書かれているとおりのプログラムを、
まったく修正はせずに、そのままセルに打ち込んでください。

Pythonはちょっと厳格なところがあるプログラミング言語で、
余計なところで改行するだけでも
機嫌を損ねてしまうことがあります。
余計な苦労をしないためにも、
最初はサンプルをそのまま、見た目通りに打ち込んで実行しましょう。

もちろん、なれてきたら好きなように書いて大丈夫ですが、
最初のうちは、どんな修正をしても大丈夫なのか、
わからないと思います。

コピペもOK

最初のうちは、自分でプログラムを打ち込まなくとも、
書かれているプログラムを選択・コピーして、
セルにペーストして実行しても良いでしょう。

この章の目的は、Pythonプログラムを実行する感覚を
掴んでもらうことです。
文字の打ち間違いで、あまり時間を浪費しないほうが良いでしょう。


「プログラム」と「ソースコード」

ここで、簡単な用語を覚えておきましょう。

「プログラム」という言葉は一般的にもよく使われますが、
ここでは「コンピュータに対する、一連の命令」を 
「プログラム」 といいます。さきほど

1+1

という計算を行いました。これは、 
「1+1の計算をしなさい」という命令を書いた、
とても単純な 「プログラム」 です。

また、プログラムをPythonなどの
プログラミング言語で書いたものを、
ソースコード と言います。
ですから、この

1+1

は、「Python言語で書かれた、1 + 1 を計算するプログラムのソースコード」

という言い方をします。




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Pythonのインストール方法

Pythonのインストール 

Windows10にPythonをインストールする方法について説明します。
Windowsのバージョンは、現在最も一般的に利用されている
「Windows 10 Home」の64bit版を想定しています。

コマンドプロンプトを起動する方法

Windows10ではいくつかの方法でコマンドプロンプトを呼び出すことが可能です。
Windowsのメニューにある、次の画像の右側の○をクリックする方法を紹介します。

6b82189f134a5cb0e50c4ca774adf9a1.png

〇をクリックしてcmdと入力してください。
コマンドプロンプトという選択肢が表示されますのでダブルクリックで実行してください。

e4239c748a0e7bff145249743b01d21c.png

コマンドプロンプトからPythonのバージョンを確認する方法

コマンドプロンプトを起動したら

python --version

と入力してエンターキーを押してください。

Python 3.9.2

と表示されたらインストールが完了しています。















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