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機械学習の勉強を始めました。第2回 〜 Pythonとパッケージ・ライブラリの導入 〜

第2回の今回は、機械学習のプログラミングに必要なPythonと、そのパッケージ・ライブラリーの導入方法について、ご案内いたします。

Pythonには、データ分析のために便利なパッケージ・ライブリーが豊富に揃っていて

機械学習に関係するものとしては、以下があります。

 

Numpy

SciPy

scikit-learn

matplotlib

pandas

 

また、Pythonには、パージョン2のものとバージョン3のものがあるのですが、バージョン2では、一部のパッケージ・ライブラリーが動かないため、最新のバージョン3を導入してください。Pythonを導入すると、pipコマンド(またはpip3コマンド)を使用して、上記のパッケージ・ライブラリーを導入することもできるのですが、Fortranコンパイラーの用意が必要など、色々、手間がかかります。ところが、Anacondaを利用すると、パッケージ・ライブラリーの導入が簡単に行えるようになります。ここでは、Anacondaを利用したパッケージ・ライブラリーの導入をご紹介します。

 

導入環境として、(1)Windows (2)Mac (3)Linux の3通りについて順に説明します。

 

[1] WindowsPython/Anacondaを導入する


(1)以下のURLから、最新のpython3インストーラーをダウンロードします。 
 https://www.python.org/downloads/
(2)ダウンロードした実行形式のインストーラーを実行します。

必ず、「Customize installation」を選択してください。「Install Now」を選択すると対話形式のPythonしか導入されず、DOSプロンプトからの実行ができなくなります。また、必ず、「Add Python 3.6 to PATH」にチェックしてください。

全てのオプションをチエックして、「Next」をクリックします。

 

「Precompile standard library」をチェックして、「Install」をクリックします。

インストールが完了したら、DOSプロンプトを開いて、

> python --version

と入力してください。正しいバージョンが表示されれば、Python3のインストール

完了です。

 

 
(3)ANACONDAを以下のURLからインストラーをダウンロードします。
https://www.continuum.io/downloads


(4)ダウンロードした実行形式のインストーラーを実行します。画面の指示に従い、導入を進めてください。「Advanced Options」のところで、「Add Anaconda to my PATH enviromment variable」をチェックして、導入を完了します。

 

 (5)Anacondaの導入が完了したら、DOSプロンプトを開いて、

> conda --version

と入力してください。正しいバージョンが表示されれば、Anacondaのインストール

は完了です。

 

(6) Anacondaを導入すると、パッケージ・ライブラーの導入が簡単に行えます。DOSプロンプトを開いて、以下を入力してください。

> conda install numpy

 すると、以下の画面が表示されますので「y」を入力してEnterキーを押します。

 

パッケージ・ライブラリーの導入が完了したら、以下の手順で確認します。

まず、対話形式のPhthonを以下のコマンドで実行します。 

> python

対話形式のpython3が起動されますので、以下を入力します。
>>> import numpy as np

>>> import scipy as sp

>>> import sklearn as sklearn

>>> import matplotlib as plt

>>> import pandas as pd

>>> quit()

エラーが表示されなければ、パッケージ・ライブラリーの導入は正常に完了しています。

 

[2]MacPython/Anacondaを導入する

 

Mac OSには、デフォルトで、python2.7が導入されていますが、ここでは、python3を導入する手順を説明します。

 

(1)以下のURLから、python3のインストーラをダウンロードします。

https://www.python.org/downloads/

(2)ダウンロードしたpython3のインストーラを実行します。
画面の指示に従って導入を完了してください。

(3)導入が完了したら、ターミナル・ウィンドウを開き、以下のコマンドを入力します。
$ python --version

正しくバージョンが表示されれば、インストールは終了です。

(4)次に、以下のURLから、Anacondaのインストーラをダウンロードします。
https://www.continuum.io/downloads
(5)ダウンロードしたAnacondaのインストーラを実行します。
画面の指示にしたがって、導入を完了してください。
(6)導入が完了したら、ターミナル・ウィンドウを開き、以下のコマンドを入力します。
$ conda --version
正しくバージョンが表示されれば、インストールは終了です。

(7) Anacondaを使用して機械学習に必要なパッケージ・ライブラリーを導入します。ターミナル・ウィンドウを開き、以下のコマンドを入力します。
$ conda install numpy

以下が表示されますので、”y”を入力してインストールを完了させます。

 

(8)パッケージ・ライブラリーが正しく導入されているかを確認します。
ターミナル・ウィンドウを開き、以下のコマンドを入力します。
$ python

対話形式のpython3が起動されますので、以下を入力します。
>>> import numpy as np

>>> import scipy as sp

>>> import sklearn as sklearn

>>> import matplotlib as plt

>>> import pandas as pd

>>> quit()

エラーが表示されなければ、パッケージ・ライブラリーの導入は正常に完了しています。

 

[3] LinuxにPython3/Anacondaを導入する

 

多くのLinuxでは、デフォルトで、python2.7が導入されていますが、ここでは、python3を導入する手順を説明します。

 

(1)以下のURLより、「Gzipped source tarball」のソースをダウンロードします。
https://www.python.org/downloads/

 

(2)以下のコマンドで、ダウンロードしたソースモジュールを解凍します。

     $tar zxvf  Python-3.6.0.tgz


(3)新しく作成されたディレクトリーに移動します。

     $cd Pyhon-3.6.0
(4) $ ./configure
(5) $ make
(6) $sudo make install
(7) 以下のコマンドを実行し、正常にpython3が導入されたことを確認します。

     $python --version

(8) 以下のURLからAnacondaのインストーラをダウンロードします。
https://www.continuum.io/downloads


(9) ダウンロードしたインストーラーを実行します。

    $bash Anaconda3-4.3.1-Linux-x86_64.sh

 

(10)以下のコマンドで、Anacondaの導入を確認します。正しいバージョンが表示されます。

 $ . .bashrc

 $ conda --version

 

(11) 以下のコマンドで、パッケージ・ライブラリーを導入します。
 $ conda install numpy
 以下が表示されますので、”y”を入力してインストールを完了させます。

 

 

(12)パッケージ・ライブラリーが正しく導入されているかを確認します。
以下のコマンドを入力します。
$ python

対話形式のpython3が起動されますので、以下を入力します。
>>> import numpy as np

>>> import scipy as sp

>>> import sklearn as sklearn

>>> import matplotlib as plt

>>> import pandas as pd

>>> quit()

エラーが表示されなければ、パッケージ・ライブラリーの導入は正常に完了しています。