【初心者向け】Python学習 はじめの一歩

最近の第3次AI(人工知能)ブームでは、機械学習やディープラーニング(深層学習)が注目されており、ニュースで取り上げられない日はない程です。その屋台骨として使われているプログラミング言語がPythonであることをご存知でしょうか?

でも、なんとなく知ってはいるものの、まだ触ったことがない・・・、そんな人も多いと思います。

本記事では、プログラミング言語Pythonについて、特徴やできることについて解説します。後半には、実際にPythonのプログラムを書いて動かしてみる体験もしていただけます。

プログラミング初心者でも理解できるようにわかりやすく解説しているので、ぜひ最後まで読んでPythonとは何かを理解してください。

こんな方におすすめ

  • はじめてPythonを学習する人
  • 独学でPythonを勉強する人



Pythonの基礎知識

Pythonとは

「Python」は、1991年にオランダ人のグイド・ヴァン・ロッサム氏によって開発された汎用的なプログラミング言語です。Pythonの読み方は「パイソン」です。

海外では子供向けのプログラミング学習や、初心者向けの言語として採用されることの多い人気の言語です。「Pythonは書きやすく読みやすいプログラミング言語だ」と言われています。

 入門向けに使用される他のプログラミング言語のなかには「おまじない」とも言われる、初学者には意味が分かりづらいキーワードの羅列を要求させるものがあります。そのような「おまじない」がPythonにはあまり存在していません。

これは、入門者が「思ったとおりに」プログラムを書きやすいことを意味し、また与えられたプログラムが「思ったとおりに」動作することに結びつきます。

 いわゆる「AI(人工知能)ブーム」においてはPythonでプログラムを記述することが数多くあります。また、IoT・フィンテック・クラウドといった分野でもPythonの活躍は目立ちます。Pythonはプログラミングのプロにも愛されるだけの機能を持っているのです。

たとえば、Google、Instagram、Dropbox,NASA等多くの商用サービスの開発言語としても採用され、使われています。

Pythonの特徴

  • 文法がシンプルで読みやすい(簡潔、かつ可読性が高い)
  • 安定した仕様
  • 強力な標準ライブラリ(高い拡張性)
  • 豊富な外部パッケージ
  • 幅広い分野で利用できる
    -Webアプリの開発
    -データ解析、機械学習
  • 世界的に広く指示されていて勢いがある(※1)
  • アルゴリズムが率直に表現できる
  • ほとんどのOSで利用できる
  • グラフィックスが使える

(※1: プログラミング言語のランキングで上位です )

Pythonでできること

  • WEBアプリケーションの制作
  • GUIアプリケーションの開発
  • 人工知能(AI)の開発
  • 統計分析
  • 組み込みソフトウェアの制作

Pythonの情報源

➣ 本家のサイト https://www.python.org/

➣ 日本のサイト http://www.python.jp/

Pythonの学習方法

Pythonを学習するステップはさまざまですが、Pythonをまったく触ったことがないといった方の場合は初歩から学習していく方法が良いでしょう。

初心者にオススメの学習方法

  • 動画学習サイトなどで感覚をつかむ
  • 書籍などで体系的に学習する
  • コミュニティに参加してみる
  • 専門的な部門へ学習を深める

Python初心者の学習に役立つサイト一覧

python Japan

https://www.python.jp/

本家Python公式ドキュメントを、有志によって、日本語に翻訳されたサイトです。
Python環境構築や、構文の基礎から学ぶことができます。

ドットインストール

Python 3入門 (全31回) – プログラミングならドットインストール

  • 料金:無料
  • プレミアム会員は月額880円

ドットインストールは3分の動画でプログラミングを学べる学習サイトです。
プログラミング入門者向けとして、非常に有名なサイトです。

Python 3については全31回のレッスンの中から5講座までは無料で閲覧できます。

Progate

https://prog-8.com/lessons/python/study/1

PythonⅠ(初心者)〜PythonⅤ(実践)までの5コース。
PythonⅠのみ無料。他のコースは有料。

paizaラーニング

https://paiza.jp/works/python3/primer

「paizaラーニング」ではプログラミング実行環境「paiza.IO」が用意されているため、ブラウザ上で手を動かしながら、Python3入門編 のプログラミングを学べます。

  • 1チャプター3分動画
  • 開発環境不要

Python-izm

https://www.python-izm.com/

Python-izmはPythonの学習に役立つサイトです。サンプルコードと実行結果を掲載されています。Pythonの基本構文からWebアプリ、GUIアプリの基本的な部分も学ぶことができます。

PyQ

https://pyq.jp/

有料のサービス(2,980円/月)ですが、知識だけでなく、プログラミングをする実力が身につきます。

仕事で通用するレベルの高い品質のプログラミングを学ぶことができます。

オススメの入門書

Pythonスタートブック 

出版社: 技術評論社; 増補改訂版;第2版 (2018/4/12)

Pythonのしくみと作り方をイラストで詳しく解説していますので、「初めての」方にもポイント解説と練習問題で独学でも知識が身に付きます。

本書は、プログラミングの世界へ最初の一歩を踏み出すための助けになるように作りました。改訂版では、ご支持いただいた初版の良さをそのままに、さらに深い知識を手に入れるための道筋を示す、新たな2章を追加しました。

みんなのPython 第4版 

出版社: SBクリエイティブ; 4版 (2016/12/22)

Python入門書のデファクトスタンダードが、機械学習、AIなどの科学技術分野へ
大きく広がっている現状を踏まえて4年ぶりに大改訂

入門 Python 3

出版社: オライリージャパン (2015/12/1)

プログラミングおよびPythonの基礎からウェブ、データベース、ネットワーク、並行処理といった応用まで、Pythonプログラミングをわかりやすく丁寧に説明します。

専門的な分野へ学習を深める

基礎(文法)は脱したら、パッケージを利用し

  • 科学技術計算、機械学習
    (NumPy,SciPy Stack,Matplotlib,IPython,pandas等)
  • Webアプリの開発に特化して学習
    (Diango,Bottle,Flask,Tornado)

を進めることをおすすめします。

たとえば、

Aidemyでデータ分析の基盤を習得 したり
udemyの講座で実践体験してみる のもいいでしょう。





プログラミングの準備

Pythonのプログラミングに必要なもの

  • PythonのインストールAnacondaが大変オススメ)
  • テキストエディタ  (メモ帳でも可能だが、以下のものがオススメ)

Pythonのインストール

Python本体について

バージョンの違い

 Pythonには、大きく分けてPython2系とPython3系の 2つのバージョンあり、それぞれ書き方が違います。

これから、新しくPythonを学習していこうとしている方はPython3系を学びましょう。(Python2系は2020年にはサポート終了予定です。)

 MacOSX、Linux系OSには、2x系が標準でインストールされていることが多い。2,7系を最後に2系はメンテナンスされなくなるので、3x系を使いましょう。

・Pythonとライブラリ

ライブラリとは、プログラムの部品のこと

お手軽なインストール方法

米Continuum Analytics社が配布するAnacondaが大変オススメ

  https://www.continuum.io/

 データ解析関連を中心に多くの外部ライブラリが同梱されたPython環境です。          (グラフィカルインストーラからが便利)

おすすめのテキストエディタ

  • Visual Studio Code
  • Atom
  • Sublime Text 3
  • Vim

はじめてのPython

Pythonの実行方法

Pythonを実行するには、次の3種類の方法があります。

① Pythonと対話する

OSのシェルからPythonインタラクティブ・モード(対話モード)を起動して、コードを実行します。

シェルから「python」と入力し、「enter」キーを押してみましょう。

すると、「>>>」という表示にかわったことが確認できます。

これは、ターミナルに直接プログラムを入力し1行1行の対話形式で実行できる状態です。
この状態をインタラクティブ・モード(対話モード)といいます。

# WindowsでPython3を実行する(左下の ここに入力して検索から)

> python と入力 → 検索結果に Python(command line)が
表示されるので選択

# macOS で Python3 を実行する(ターミナルから)

$ python3

 試しに、「1 + 1」と入力し、「enter」キーを押してください。

  計算結果「2」が表示されます。

  掛け算は10*10のように「*」を使います。

  引き算は「-」を使います。

  割り算は「/」を使います。

インタラクティブ・モードの終了

Pythonインタラクティブ・モードから抜けるには、キーボードの「control + D」を押します。 [または、 exit() またはquit() と入力]

 スクリプトファイルを実行する

テキストエディタを使ってコードを書き名前を付けて(hello.py)ファイル保存後、スクリプトモードでファイルから実行。

それでは、作成した「python hello.py」を実行してみましょう。OSのシェルから

③ Jupyter(IPython) notebookを利用する

Windows

スタートメニューから、Anaconda Navigatorデスクトップアプリケーションをクリックします。

Mac

ターミナルからつぎのコマンドを入力します。

$ anaconda-navigator

すると、ブラウザにANACONDA NAVIGATORが立ち上がります。

Anaconda Navigator から IPython や Jupyter を起動できます。

Jupyter Notebookでもインタラクティブ・モードと同様に、対話してPythonをプログラミングできます。



まとめ

本稿では、Pythonの基礎知識から学習方法についてご紹介しました。

最後に実行方法も少しご紹介しましたが、手を動かしてプログラムを作って動かしてみるのが最良の学習方法です。

AIブームにのって、ドキュメントやコミュニティも充実しており、Pythonに関する情報も取得しやすくなっています。

今後ますます需要が高まるPython。もしも興味が出てきたなら、あなたも一度学習してみてはいかがでしょうか。

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