Pythonを使用したAI –はじめに

この章では、Pythonを開始する方法を学びます。また、Pythonが人工知能にどのように役立つかを理解します。

Python for AIを選ぶ理由

人工知能は、将来のトレンド技術であると考えられています。すでに多くのアプリケーションが作成されています。このため、多くの企業や研究者がそれに興味を持っています。しかし、ここで生じる主な質問は、これらのAIアプリケーションをどのプログラミング言語で開発できるかということです。 Lisp、Prolog、C ++、Java、Pythonなどのさまざまなプログラミング言語があり、AIのアプリケーションの開発に使用できます。その中でも、Pythonプログラミング言語は非常に人気があり、その理由は次のとおりです-

シンプルな構文と少ないコーディング

Pythonは、AIアプリケーションの開発に使用できる他のプログラミング言語の中でも、コーディングが非常に少なく、シンプルな構文を必要とします。この機能により、テストが簡単になり、プログラミングに集中できます。

AIプロジェクト用の組み込みライブラリ

AIにPythonを使用する主な利点は、組み込みライブラリが付属していることです。 Pythonには、ほぼすべての種類のAIプロジェクト用のライブラリがあります。たとえば、 NumPy、SciPy、matplotlib、nltk、SimpleAI は、Pythonの重要な組み込みライブラリです。

オープンソース-Pythonはオープンソースのプログラミング言語です。これにより、コミュニティで広く使用されています。
幅広いプログラミングに使用できます-Pythonは、エンタープライズWebアプリケーションへの小さなシェルスクリプトなどの幅広いプログラミングタスクに使用できます。これは、PythonがAIプロジェクトに適しているもう1つの理由です。

Pythonの機能

Pythonは、高レベルで、解釈された、インタラクティブでオブジェクト指向のスクリプト言語です。 Pythonは非常に読みやすいように設計されています。他の言語が句読点を使用している場合に英語のキーワードを頻繁に使用し、他の言語よりも構文上の構成が少ない。 Pythonの機能は次のとおりです-

学習しやすい-Pythonにはキーワードがほとんどなく、構造が単純で、明確に定義された構文があります。これにより、学生は迅速に言語を習得できます。
読みやすい-Pythonコードがより明確に定義され、目に見えるようになりました。
保守が容易-Pythonのソースコードは保守が非常に簡単です。
幅広い標準ライブラリ-Pythonのライブラリの大部分は、UNIX、Windows、およびMacintoshで非常に移植性が高く、クロスプラットフォーム互換です。
インタラクティブモード-Pythonは、コードのスニペットのインタラクティブなテストとデバッグを可能にするインタラクティブモードをサポートしています。
ポータブル-Pythonはさまざまなハードウェアプラットフォームで実行でき、すべてのプラットフォームで同じインターフェイスを備えています。
拡張可能-低レベルのモジュールをPythonインタープリターに追加できます。これらのモジュールを使用すると、プログラマはツールを追加またはカスタマイズしてより効率的にすることができます。
データベース-Pythonは、すべての主要な商用データベースへのインターフェースを提供します。
* GUIプログラミング*-Pythonは、多くのシステムコール、ライブラリ、Windows MFC、Macintosh、UnixのX WindowシステムなどのWindowsシステムに作成および移植できるGUIアプリケーションをサポートしています。
スケーラブル-Pythonはシェルスクリプトよりも優れた構造と大規模プログラムのサポートを提供します。

Pythonの重要な機能

Pythonの次の重要な機能について考えてみましょう-

OOPと同様に、機能的および構造的なプログラミング方法をサポートします。
スクリプト言語として使用することも、大規模なアプリケーションを構築するためにバイトコードにコンパイルすることもできます。
非常に高レベルの動的データ型を提供し、動的型チェックをサポートします。
自動ガベージコレクションをサポートしています。
C、C ++、COM、ActiveX、CORBA、およびJavaと簡単に統合できます。

Pythonをインストールする

Pythonディストリビューションは、多数のプラットフォームで利用可能です。プラットフォームに適用可能なバイナリコードのみをダウンロードし、Pythonをインストールする必要があります。

プラットフォームのバイナリコードが利用できない場合は、ソースコードを手動でコンパイルするCコンパイラが必要です。ソースコードをコンパイルすると、インストールに必要な機能の選択に関して柔軟性が高まります。

Pythonをさまざまなプラットフォームにインストールする簡単な概要を次に示します-

UnixおよびLinuxのインストール

以下の手順に従って、PythonをUnix/Linuxマシンにインストールします。

Webブラウザーを開き、https://www.python.org/downloads [] [[1]]
リンクに従って、Unix/Linuxで利用可能なzip形式のソースコードをダウンロードします。
ファイルをダウンロードして抽出します。
一部のオプションをカスタマイズする場合は、_Modules/Setup_ファイルを編集します。
./configureスクリプトを実行します
make
インストールする

これにより、Pythonは標準の場所/usr/local/binにインストールされ、そのライブラリは_/usr/local/lib/pythonXX_にインストールされます。XXはPythonのバージョンです。

Windowsインストール

PythonをWindowsマシンにインストールするには、次の手順に従います。

Webブラウザーを開き、https://www.python.org/downloads [] [[2]]
Windowsインストーラー_python-XYZ_.msiファイルのリンクをたどります。XYZはインストールする必要のあるバージョンです。
このインストーラー_python-XYZ_.msiを使用するには、WindowsシステムがMicrosoft Installer 2.0をサポートしている必要があります。インストーラファイルをローカルマシンに保存し、実行して、マシンがMSIをサポートしているかどうかを確認します。
ダウンロードしたファイルを実行します。これにより、非常に使いやすいPythonインストールウィザードが表示されます。デフォルトの設定を受け入れ、インストールが完了するまで待ちます。

Macintoshインストール

Mac OS Xを使用している場合は、Homebrewを使用してPython 3をインストールすることをお勧めします。 Mac OS X用の優れたパッケージインストーラーであり、非常に使いやすいです。あなたがHomebrewを持っていない場合は、次のコマンドを使用してインストールすることができます-

$ ruby -e "$(curl -fsSL
https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

以下のコマンドでパッケージマネージャーを更新できます-

$ brew update

次のコマンドを実行して、システムにPython3をインストールします-

$ brew install python3

PATHのセットアップ

プログラムやその他の実行可能ファイルは多くのディレクトリにある可能性があるため、オペレーティングシステムは、OSが実行可能ファイルを検索するディレクトリをリストする検索パスを提供します。

パスは環境変数に保存されます。環境変数は、オペレーティングシステムによって管理される名前付き文字列です。この変数には、コマンドシェルおよび他のプログラムで利用可能な情報が含まれています。

パス変数の名前は、UNIXではPATH、WindowsではPath（Unixでは大文字と小文字が区別されますが、Windowsでは区別されません）として指定されます。

Mac OSでは、インストーラーがパスの詳細を処理します。特定のディレクトリからPythonインタープリターを起動するには、Pythonディレクトリをパスに追加する必要があります。

Unix/Linuxでのパスの設定

Unixで特定のセッションのパスにPythonディレクトリを追加するには-

 *cshシェルで
+* setenv PATH "$ PATH：/usr/local/bin/python" *と入力し、 *Enter* を押します。
 *bashシェル（Linux）
+* export ATH = "$ PATH：/usr/local/bin/python" *と入力し、 *Enter* を押します。
 *shまたはkshシェルで
+* PATH = "$ PATH：/usr/local/bin/python" *と入力し、 *Enter* を押します。

注意-/usr/local/bin/pythonはPythonディレクトリのパスです。

Windowsでのパスの設定

PythonディレクトリをWindowsの特定のセッションのパスに追加するには-

コマンドプロンプトで- path％path％; C：\ Python と入力し、 Enter を押します。

注意-C：\ PythonはPythonディレクトリのパスです。

Pythonを実行する

Pythonを実行するさまざまな方法を見てみましょう。方法は以下に説明されています-

インタラクティブ通訳

Pythonは、Unix、DOS、またはコマンドラインインタープリターまたはシェルウィンドウを提供する他のシステムから起動できます。

コマンドラインで python と入力します。 *インタラクティブなインタープリターですぐにコーディングを開始します。

$python # Unix/Linux

or

python% # Unix/Linux

or

C:> python # Windows/DOS

ここに利用可能なすべてのコマンドラインオプションのリストがあります-

S.No.	Option & Description
1	-d* デバッグ出力を提供します。
2	-o 最適化されたバイトコードを生成します（.pyoファイルが生成されます）。
3	-S 起動時にPythonのパスを探すためにインポートサイトを実行しないでください。
4	-v 詳細な出力（インポートステートメントの詳細なトレース）。
5	-x クラスベースの組み込み例外を無効にします（文字列のみを使用）。バージョン1.6以降では廃止されました。
6	-c cmd cmd文字列として送信されたPythonスクリプトを実行します。
7	File 指定されたファイルからPythonスクリプトを実行します。

コマンドラインからのスクリプト

Pythonスクリプトは、次のように、アプリケーションでインタープリターを呼び出すことにより、コマンドラインで実行できます-

$python script.py # Unix/Linux

or,

python% script.py # Unix/Linux

or,

C:> python script.py # Windows/DOS

注意-ファイル許可モードで実行が許可されていることを確認してください。

統合開発環境

PythonをサポートするGUIアプリケーションがシステムにある場合、グラフィカルユーザーインターフェイス（GUI）環境からPythonを実行することもできます。

Unix -IDLEはPython用の最初のUnix IDEです。
Windows -PythonWinはPythonの最初のWindowsインターフェイスであり、GUIを備えたIDEです。
Macintosh -MacintoshバージョンのPythonとIDLE IDEは、メインWebサイトから入手でき、MacBinaryまたはBinHex’dファイルとしてダウンロードできます。

環境を適切にセットアップできない場合は、システム管理者から支援を受けられます。 Python環境が適切に設定され、完全に正常に動作することを確認してください。

Anacondaと呼ばれる別のPythonプラットフォームを使用することもできます。これには、Windows、Linux、およびMacOS用の数百の一般的なデータサイエンスパッケージとcondaパッケージおよび仮想環境マネージャーが含まれています。リンクhttps://www.anaconda.com/download/.[https://www.anaconda.com/download/]からオペレーティングシステムごとにダウンロードできます。

このチュートリアルでは、MS WindowsでPython 3.6.3バージョンを使用しています。

Artificial-intelligence-with-python-getting-started

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