Pythonインストールと使い方
拙著<岡本安晴「データを使いこなすための統計入門」22世紀アート>のホームページにはPythonスクリプト例を用意した。Pythonスクリプトの実行のためのPythonのインストールと使い方について説明する。本拙著のウェブサイトにあるPythonスクリプトファイルのダウンロードと利用法の説明も用意した。
Pythonのインストールの前に、インストール先のフォルダを作成する。これは、Pythonをデフォルトのインストール先フォルダにインストールするとpipコマンドが使えないというトラブルが生じる虞があるからである。
ファイルエクスプローラでCドライブを開き、「New Folder」メニュアイコンを選ぶ(図A.1)。
図A.1
「New Folder」をクリックして作成されるフォルダに適当に名前を付ける。図A.2では「MyPython」としている。
図A.2
Pythonインストール用のフォルダ作成後、Pythonインストールを以下のように行う。
Pythonはウェブサイト
からダウンロードできる。
上記、ウェブサイトにアクセスして表示されるフォームにおいて文字列「Downloads」上にカーソルを置くと図A.3のようになる。
図A.3
文字列「Downloads」上にカーソルを置くと表示されるフォームのDownloadボタン(図A.3では「Python 3.10.2」)をクリックする。
図A.3の状態で表示されるPythonは最新版である。最新版より1つ前のバージョンの方が安定しているので、バージョンを選んでインストールする方法は、本ウェブサイトの最後で説明している。
図A.3でのクリックで「ダウンロード」フォームが右上に表示される(Microsoft Edgeの場合)ので、「開く」ボタンをクリックする(図A.4)。
図A.4
ダウンロードが始まり、ダウンロードが終了すると、図A.5のフォームが表示される。
図A.5
図A.5のフォームにおいて、「Install launcher…」と「Add Python…」の両方にチェックを入れる(図A.6)。
図A.6
左下の2か所「Install launcer…」と「Add Python …」にチェックを入れてから、「Customize installation」の領域をクリックする。
「Optional Features」フォームが表示されたら、オプション全てにチェックを入れて(全部が必要というわけではないが)「Next」ボタンをクリックする(図A.7)。
図A.7
「Next」ボタンをクリックして表示されるフォームにおいて、インストール先のフォルダの設定を行う(図A.8)。
図A.8
「Browse」ボタンをクリックして表示されるボックスにおいて、インストール先のフォルダを選ぶ。図A.8では図A.2で作成した「MyPython」が選ばれている。フォルダを選んで「OK」ボタンをクリックすると、図A.9のようになる。
図A.9
オプション「Install for all users」のチェックは外しておいた方が良い。「Install」ボタンをクリックすると、インストールが始まる。
インストールが終了すると、図A.10のフォームになる。「Close」ボタンのクリックで、インストール終了である。インストール終了後、Windowsの再起動を行う方が良い。
図A.10
Pythonのインストールが終了すると、スタートメニュにインストールされたPython関係のメニュ項目が表示される(図A.11)。
図A.11
項目「IDLE」を選んでIDLE(Integrated Development and Learning Environment)を起動すると、図A.12のウィンドウが表示される。
図A.12
キーボードからスクリプトを入力すると「>>>」の右側に入力される。「1 + 2」と入力すると図A.13のようになる。
図A.13
「1 + 2」と入力してEnterキーを押すと、スクルト「1 + 2」が実行されて、計算結果が次行に表示され、次のスクリプト入力待ちとなる。
IDLEのウィンドウにおいて実行スクリプトを入力して実行する上のような方法は、インタラクティブモードによる方法と呼ばれている。インタラクティブモードは、ちょっとした計算や、Pythonの言語仕様を確認するときに便利であるが、長いスクリプトには適さない。長いスクリプトは、ファイルに用意して実行するとよい。これは、スクリプトモードと呼ばれている。
スクリプトモードでは、スクリプトをファイルに用意する。新しくスクリプトファイルを作成するときは、IDLEを起動して、メニュ「File|New File」を選ぶ(図A.14)。
図A.14
メニュ「File|New File」によって開かれた新しいエディタ用フォームが表示される(図A.15)。
図A.15
この新しく開かれたエディタ用フォームのファイル名を、エディタ用フォームのメニュ「File|Save As」を選んで設定する(図A.15)。
メニュ「File|Save As」を選ぶと、「名前を付けて保存」ダイアログボックスが表示される(図A.16)。
図A.16
保存先フォルダを選び、「ファイル名」に適当な名前を設定する。ファイル拡張子は「.py」である。
「保存」ボタンをクリックして保存したのち、エディタ画面内にスクリプトを入力する(図A.17)。
図A.17
スクリプトを書き終わったら、メニュ「File|Save」を選んでファイルに保存する(図A.18)。
図A.18
この保存操作を行うまでは、図A.12のエディタ画面のスクリプトは画面上に入力された状態のままで、ファイルには格納されていない。スクリプトの実行前には、必ずスクリプトファイルの保存を行う。
上記の保存操作後、メニュ「Run|Run Module」を選んでスクリプトを実行する(図A.19)。
図A.19
スクリプトの実行中の出力は、IDLEのウィンドウに表示される(図A.20)。
図A.20
既にあるスクリプトファイルを開いて実行するときは、図A.14において「File|Open」メニュを選んでファイルを開いて、開いたファイルのウィンドウの「Run|Run Module」(図A.19参照)を選んで実行すればよい。
モジュール(ライブラリ)のインストール
Pythonで統計データ分析を行うとき、ライブラリ(モジュール)を利用することができる。統計データ分析用モジュールとしては、numpy、scipy、pandas、matplotlib、seaborn、xlrdなどがある。これらのインストールは、pipコマンドで簡単にできる。
コマンドpipを利用するために端末ソフトを立ち上げる。図A.21では、スタートメニュにおいて「Windows PowerShell」を選んでいる。ソフトのインストールなので、管理者権限で端末ソフトを起動するために、「Windows PowerShell」のメニュアイコンをマウスの右ボタンでクリックして、表示されるメニュから「管理者として実行する」を選んでいる。
図A.21
「管理者」権限で起動された端末ソフトには「管理者」と表示されている(図A.22)。
図A.22
図A.22において、コマンドpip listを実行してみる。
もしもpipコマンドが見つからないなどのエラーが出たら、Windowsの再起動を行ってみる。
それでも駄目であれば、Pythonのアンインストール・再インストールを行う。
まず、「コントロールパネル|プログラム|プログラムと機能」において、Pythonのアンインストールを行う(図A.23)。
図A.23
Pythonのアンインストールを行った後で、Pythonのインストールを行ったフォルダ、上の例ではMyPython、を削除してから、Windowsの再起動を行う。
再起動後、本ウェブページの最初からの手順に従ってインストールを行う。図A.2でのフォルダ名は変えた方が無難である。例えば、PythonGOなどとする。
コマンド「pip list」を実行すると、以下のメッセージが出される。これは、現在インストールされているモジュール(ライブラリ)の一覧を表示するものである。
PS C:\WINDOWS\system32> pip list
Package Version
---------- -------
pip
21.2.4
setuptools 58.1.0
WARNING: You are using pip version
21.2.4; however, version 22.0.3 is available.
You should consider upgrading via the
'C:\MyPython\python.exe -m pip install --upgrade pip' command.
PS C:\WINDOWS\system32>
2つのモジュール、pipとsetuptoolsがインストールされていることが分かる。出力の最後に
You should consider upgrading via the
'C:\MyPython\python.exe -m pip install --upgrade pip' command.
とあるが、これはpipの更新を促すものである。この通りに実行すれば更新されるが、pythonコマンドは拡張子.exeを省略しても構わない。すなわち、以下のようである。
PS C:\WINDOWS\system32> python -m
pip install --upgrade pip
Requirement already satisfied: pip in
c:\mypython\lib\site-packages (21.2.4)
Collecting pip
Downloading pip-22.0.3-py3-none-any.whl (2.1 MB)
|████████████████████████████████|
2.1 MB 2.2 MB/s
Installing collected packages: pip
Attempting uninstall: pip
Found existing installation:
pip 21.2.4
Uninstalling pip-21.2.4:
Successfully
uninstalled pip-21.2.4
Successfully installed pip-22.0.3
PS C:\WINDOWS\system32>
モジュール(ライブラリ)のインストールは、次のように「pip install モジュール名リスト」の形式のコマンドの実行で行える。
PS
C:\WINDOWS\system32> pip install numpy scipy pandas matplotlib seaborn xlrd
インストールが成功すると、以下のようなメッセージで終わる。指定したモジュールが必要とする他のモジュールも同時にインストールされる。
Installing collected packages: pytz,
xlrd, six, pyparsing, pillow, numpy, kiwisolver, fonttools, cycler, scipy,
python-dateutil, packaging, pandas, matplotlib, seaborn
Successfully installed cycler-0.11.0
fonttools-4.29.1 kiwisolver-1.3.2 matplotlib-3.5.1 numpy-1.22.2 packaging-21.3
pandas-1.4.1 pillow-9.0.1 pyparsing-3.0.7 python-dateutil-2.8.2 pytz-2021.3
scipy-1.8.0 seaborn-0.11.2 six-1.16.0 xlrd-2.0.1
PS C:\WINDOWS\system32>
モジュール名の間違いなどでインストールに失敗したときは、正しいモジュール名で「pip install 〜」を再度実行すればよい。
本拙著ウェブサイトのファイルのダウンロードとファイルの利用
拙著用のPythonスクリプトファイルのダウンロードと利用は以下のように行える。
例えば、第1章用のスクリプトファイルの説明のウェブサイトを開く(図B.1)。
図B.1
文字列「chap1_files.zip」の上をクリックすると図B.2のようにダウンロードフォームが表示される(駄目なら、マウスの右ボタンでクリック)。
図B.2
ダウンロードフォームにおいて「名前を付けて...」をクリックする。
名前を付けて保存ダイアログボックスが表示される(図B.3)。
図B.3
保存先のフォルダを選ぶ。図B.3では「Yasuharu|temp」が選ばれている。ファイル名はそのままでよい。「保存」ボタンをクリックすると保存される。
保存先のフォルダを開くと図B.4のようになっている。
図B.4
図B.4に保存されているZIPファイルを展開(解凍)するために、ファイル名を右ボタンでクリックする。
図B.5
右ボタンクリックで表示されるメニュリストから「すべて展開」を選ぶ(図B.5)。
「圧縮(ZIP形式)フォルダーの展開」フォームが表示される(図B.6)。
図B.6
「展開」ボタンをクリックして展開する。
展開後、フォルダを開くと、図B.7のようにフォルダ「chap1_files」が作成されていることが分かる。展開されたファイルは、この中にある。
図B.7
フォルダ「temp|chap1_files|chap1_files」を開くと、図B.8のようになっている。
図B.8
図B.8に示されているスクリプトファイルを利用するときは、図A.11のようにしてPython IDLEを起動する。
メニュ「File|Open…」を選ぶ(図B.9)。
図B.9
開きたいファイルを選ぶ(図B.10)。
図B.10
図B.11のように開くことが出来る。
図B.11
メニュ「Run|Run Module」を選んで実行すると、図B.12のグラフが表示される。
図B.12
最新版より1つ前のバージョンの方が安定していて使えるライブラリ(モジュール)も多いと思われる。Pythonのバージョンは以下の手順で選ぶことが出来る。なお、既にインストールしたPythonがある場合は、アンインストールしておく。
まず、インストール先のフォルダを用意する。これは、図A.1の説明を参照されたい。
インストール先のフォルダの作成後、Pythonのウェブサイト
に行く(図C.1)。
図C.1
文字列「Downloads」の上にカーソルを置くと表示されるメニュから「All releases」を選ぶと、図C.2のサイトが開かれる。
図C.2
図C.2のページの下の方を見ると、図C.3のようになっている。
図C.3
現在の最新版がPython3.10.2(2022.3.13)であるので、Python 3.10の1つ前のバージョンPython 3.9の最新版を選ぶ。図C.3ではPython 3.9.10である。
文字列「Python 3.9.10」をクリックすると、図C.4のフォームになる。
図C.4
図C.4のページの下の方に「Files」で始まる部分がある(図)。
図C.5
Windowsへのインストールの場合は、文字列「Windows installer (64-bit)」を選んでクリックする。
「ダウンロード」ダイアログフォームが表示される(図C.6)。
図C.6
「開く」ボタンをクリックするとダウンロードが始まり、しばらくすると図C.7のフォームが表示される。
図C.7
図C.8のようにチェックを入れて「Customize installation」の部分をクリックする。
図C.8
これ以降は、図A.6以下の説明と同じである。後は、図A.6に続く手順で進めばよい。