第１０回目 辞書型とインストール

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• 08/16 15:00 公開予定

インストール

Anaconda(アナコンダ)

　2020年夏現在，Python プログラムを開発・実行するためには，Anaconda(無料) を使うのがよいとされています。
Anaconda とは，Python の開発に関連するものを一つにまとめたもので，ダウンロードしやすくしたものです。
ダウンロードして，起動して，流れにそって，クリックしていけばインストールできます。
　参考：環境構築ガイド[e-mail]

　ここの実習で使っている，Jupyter Notebook は，Anadonda に含まれています。自習では，インストールの手間がいらない，Azura Notebook を利用しました。

外部モジュールをインストール

　関数や型(クラス)は，モジュールに保管されており，そのモジュールは，３つに分類されます。

• 組込みモジュール Python の言語仕様上，ルールとして含まれているもの。利用にあって，import 不要。
• 標準モジュール 開発環境を構築するとき，いっしょに含まれるもの。利用するには，import は必要
• 外部モジュール 別途インストールが必要なもの。import も必要。

　プログラムの部品となる型や組を保持することから，モジュールは，ライブラリとも呼ばれる。

pip コマンドでインストールするモジュール

　外部モジュールのインストールは，Python 言語のルールで決めてあるpip コマンドまたはそれ以外を使う必要があります。
　pip コマンドが，その外部モジュールをインターネット上からダウンロード＆インストールします。

pip コマンド以外で，インストールするモジュール

　Python 言語の基本的な約束だけ作られているものは，pip コマンドが自動的にダウンロード＆インストールしてくれますが，そうでない外部モジュールがあります。その場合は，その開発・実行環境にあわせて，ダウンロード＆インストール必要があります。Anaconda では，anaconda 命令を使います。

実習１

　Anaconda を自分のPCにインストールする

実習２

　pip コマンドを使って，py3Dmol 外部モジュールをインストールします。以下を Jupyter Notebook のセルで実行してください。

まず，pip コマンド自体を最新にします。

!pip install --upgrade pip

次，pip コマンドを使って，py3Dmol 外部モジュール を実行します。

!pip install py3Dmol

次，py3Dmol モジュールの py3Dmol.view 型変数を使って，ビタミンC の分子を表示します。

import py3Dmol
view = py3Dmol.view(query='cid:5785', viewergrid=(1,2))
view.setStyle({'stick': {}}, viewer=(0,0))
view.setStyle({'sphere': {}}, viewer=(0,1))
view.show()

cid の値が分子を決めます。PubChem ID です。

(⇒ https://ja.wikipedia.org/wiki/PubChem)

実習３

外部モジュールのインストールは，pip コマンドでやるのが標準的ですが，pip コマンドに対応してない，外部モジュールは，それにあわせた，インストール方法を取ります。ここでは，anaconda コマンドを使って，rdkit 外部モジュールを，インストールします。

Successfully installed idisplay-0.1.2 py3Dmol- ……
と表示されたら，インストール成功でです。

コンピュータは，スマフォからスーパーコンピュータまで同じ構造で，ハードウェアとソフトウェアから成り立つ。

例 ハードウェアとして，Nintendo Switchとそれで動くソフトウェアの「どうぶつの森」ゲーム

ハードウェア

ハードウェアは，５つ部品からなる。

従来の分類の仕方，情報処理の教科書に書いてある５大装置

• 制御装置
• 演算装置
• 記憶装置
• 入力装置
• 出力装置

現在の実質的な分類(パソコンやスマフォのカタログでは)

• CPU(制御装置，演算装置が合体して，中央処理装置(Central Processing Unit)，スピードを決める)
• 主記憶(メインメモリと表記される。プログラムが実行時に使う記憶装置)
• 補助記憶(ストレージと表記される。ファイルを保管する記憶装置，USBメモリもこれ)
• 入力装置
• 出力装置

ソフトウエア

プログラムとほぼ同じ意味。データも含む。

代表的な２つのプログラム(ソフトウエア)

• OS(例 電源を入れて最初の画面が出て操作可能となるまで)
• アプリケーション(例 OS 上で動作する個別のプログラム)

コンピュータを使う立場であれば，OS とアプリを認識すれば十分

ソフトウェアの種類

OS, アプリを含めて，詳細に，ハードウェアに近い順に並べると

• マイクロプログラム： CPU内部で動作する特殊なプログラム
• 組込みプログラム： 電気炊飯器，クーラなど機械に組み込まれた専用プログラム
• BIOS： 電源が上がって，OS を起動するまでのプログラム
• ドライバ： 特定のハードウェアのためのプログラム
• OS
• ミドルウェア： 複数のアプリから使われるプログラム。例：漢字変換
• アプリケーション(通称，アプリと呼ばれる)
• スクリプトまたはマクロプログラム： アプリ内で動作するプログラム

Python言語 は，スクリプトに向いたプログラム言語
その他の言語の用途

• C言語 OSや組込みプログラムに向く
• Java言語, BASIC言語 アプリケーションに向く
• JavaScript言語 スクリプトに向く

補足
　Java と JavaScript は共に名前にJavaが入るが言語としては別の言語。

プログラム言語の種類

　用途に合わせて，多種多様。しかし，見方を変えると，変数，命令(関数)，制御(for, ifなど) でできており，ほぼ同じと言える。

• 機械語(アセンブラ)：CPU が直接に，処理ができる言語。他のプログラム言語のプログラムは，実行時は，これに置き換えられている。
• FORTRAN：最初のプログラム言語。数学計算に向く。スーパーコンピュータ向けの高速計算で今も使用される。
• COBOL：事務計算向け。事務処理の大型計算で使われている。この分野は，Java に置き換わりつつある。
• C：OSやハードに近い処理に向く。
• BASIC：パソコン初期に普及した言語。オブジェクト指向対応した，Visual Basic が普及している。
• C++：C 言語のオブジェクト指向対応
• Java：本来は，インターネット向けに作成された言語だが，実質的に，事務計算言語となった。
• Kotlin：Android アプリ開発言語
• Swift：Apple 社の機種(iPhone, iMacなど)のアプリ開発言語
• Python：数学計算に向く。現在「人工知能」と言われているものは実質的には統計処理であるため，人工知能向きの言語として注目されている。

プログラムの作成・実行からみた用語

• 開発環境
• 実行環境

　スマフォのゲームは，開発環境として，パソコン上でゲーム開発のための専用アプリを使用し，実行環境は，専用のゲーム機を使用する。

　Python のプログラムは，開発環境，実行環境は分離せず，PC 上でJyupter Notebook のようなアプリを使用する。

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