プログラミングを始める前に知っておきたいPythonでできること

これからプログラミング言語を学ぶ人の中には、どの言語を学ぶべきか悩んでいる人も多いですよね。そんな中でも、Python（パイソン）は初心者向きで、分かりやすいプログラミング言語の一つ。

PythonはJavaやPHPに比べると、まるで本を読んでいるかのような感覚でプログラムを追って行ける点が特徴的です。そもそもPythonは、コードを書きやすく読みやすいプログラム言語なので、だれが書いても同じようなコードになるようになっています。

プログラミング学習において、その言語でできることを知ることで、学ぶべき言語をある程度絞ることができます。そしてPythonでできることを知るメリットは、勉強のモチベーションをあげるきっかけとなります。例えば将来AI（人工知能）を開発したい！という目標があれば、Pythonでもどんなことを勉強すれば良いのか、どんなライブラリが必要なのか明確になりますよね。そうすると一気にプログラミングの勉強がはかどるに違いありません。

この記事では、プログラミングを始めようとする方に向けて、Pythonでできることを解説しました。ぜひ、今後のプログラミングの方針を決めるのに活用しましょう。

そんなわけで今回は、Pythonを学ぶことでできることについてお伝えします。

Pythonってどんなプログラミング言語？

Pythonはオランダの数学者Guido van Rossumによって設計・開発され、1991年にリリースされた可読性重視型のプログラミング言語です。可読性重視型とは具体的に、可読性が高い言語のこと、つまり読みやすい言語という意味です。Pythonは命名規則がガイドラインで定められているので、ルールに従えばスムーズにかけるでしょう。

Pythonはインタプリタ言語のため、コーディングだけでプログラムを実行できます。Pythonは、ライブラリがとても充実しています。このため目的に合わせて最適なライブラリを使用することで、プログラミングをより効果的に進めることができるのは大きなメリット。さらにPythonはソースコードを商用、非商用の目的を問わず利用、修正、配布できます。これによって、初心者でも敷居が低く学習できるでしょう。

Pythonは多くのデベロッパーによってライブラリの開発が行われ、Webページから科学研究まで幅広く利用されています。中でもPythonが得意としているのが、AI (人工知能）や機械学習の開発です。

そのPythonでできる機械学習について、次で解説しましょう。

Pythonでできることその1：機械学習

Pythonを使えば、ディープラーニング、機械学習を試したりすることが可能です。もともと機械学習を行うには、データの処理やアルゴリズムの構築など、コーディング意外にやることがたくさんあります。Pythonはインタプリタ言語であるため、コーディングがスムーズに行えるので相性が良いのだとか。

Pythonでできる機械学習として、画像に何が写っているかを認識させるプログラムがあります。実際に、この画像認識技術は監視カメラの映像分析、顔認証システム、不審者侵入検出などで実用化されているのだとか。そのため、Pythonを学べばあなたの好きな画像認識技術を作れるかもしれません。

Pythonでできることその2：データ収集の自動化

Pythonでできることは、今まで手動でやっていたデータ収集などの一気に自動化です。なぜできるのかと言うと、Pythonの特徴としてスクレイピング技術というものがあるからです。

またPythonにできることとして、クリップボードにコピーしたテキストに、一瞬で特定の変換を施すことができます。コピーしたものをリスト化したいときは結構ありますよね。ハイフンと半角スペースを全ての行の先頭に手作業で追加するのは、手間がかかります。それをPythonがクリップボードのデータをサクッと操作して、代わりに行います。

さらに、PythonはExcel上に膨大に存在するデータのうち、特定の値、たとえばExcelの会員名簿ファイルから、有効期限内の会員だけを抽出して、別のテキストファイルに出力することもできます。

これを行うには、PythonのライブラリのオープンソースのOpenPyXLを利用し、プログラミングします。Pythonはこれらができることで毎日１時間、２時間とかやっていたものが時間をかけずに終えることができるので、業務効率化になるに違いありません。

また、スクレイピングと組み合わせて画像認識を入れれば、サイト上の画像を一括ダウンロードして大量の画像を認識して、あるキーワードを検索した際に、Googleの検索関連キーワードを取得できます。これは、例えば画像に関連したキーワードはなんなのかをサガクスのに役立つかもしれません。

Pythonでできることその3：アプリ・サービスの開発

PythonでWebアプリケーション開発もできます。有名なサービスでは、YoutubeやInstagramもPythonで作られているのだとか。PythonのWebアプリ開発用フレームであるFlaskやDjango、データベース処理をするためのSQLなどを習得すれば、より多機能なアプリの開発ができます。

PythonではAndroidアプリ限定になりますが、QPythonやkivyなどを用いて開発します。また、PythonにはPygame、kivy、Tkinterなど、ゲーム開発を行うためのライブラリも存在します。なんと、あのスーパーマリオもPythonで作られたのだとか。

Pythonを学んで、実際に自分でアプリやサービスの開発をするのも良いかもしれません。

Pythonでできることその4：IoTの組み込み

IoTとはInternet of Thingsの略で、モノにインターネットを取り付けることを言います。Pythonでできることとして、プログラミングでIoTの技術を組み込めます。

なぜPythonがIoTに使われるのかというと、Webアプリで使われる言語であるためです。Pythonには種類豊富なWebフレームワークが存在することから、Webに強い言語とも言えます。

また、Rasepbery PiのようにPythonを使ってモノを操作できるパソコンしたり、またCで記述されたマイコンへの制御をPythonで制御できるように最適化された言語であるMicroPythonが登場したことで、さらにIoTへの組み込みが簡単になりました。

IoTを設計することで、あなたが開発したモノで生活が少し便利になる・・・こともあるかもしれません。

Pythonで注意しておくこと

Pythonを学ぶ際は「ライブラリ」や「フレームワーク」も同時に使いましょう。Pythonにはいろんなライブラリがあるので、これらを使えば簡単で効率的なプログラミングができるようになります。

Pythonのライブラリは、主にPyPlにまとめられています。この中にあるBeautiful Soupは、XML、HTML等の文書パーサーで、スクレイピング処理と組み合わせて多用されます。MoviePyは、Pythonの映像、画像編集用ライブラリです。pygletは、Pythonで動作するクロスプラットフォームや複数ウィンドウを制御するために使います。そのため、まずPythonを始める人はPyPlをダウンロードしましょう。

また、Pythonには様々なフレームワークが存在しますが、中でもお勧めなのは、シェアの高い以下の４つです。

そしてPythonでプログラミングするときは、オブジェクトをしっかり定義しましょう。Pythonを学習するときに参考書に沿って学習を進めればおよそ基礎は習得できるでしょう。ただし、オブジェクト思考が関係してくるclassやdefあたりになる少し難易度が上がります。

なのでオブジェクト指向の世界では、原則として「全てのデータや関数は何かしらのクラスに属する」必要があります。たとえば「name」という変数を宣言した場合、このnameは個人の名前なのか、建物の名前なのかを定義する必要があります。

Pythonはオブジェクト指向をサポートしている言語であり、同時に全てのデータの型がオブジェクトになっています。今まで登場してきた文字列や数値、リスト、辞書、ダブルなど、これらは全てクラスから作られたオブジェクトです。そのため、どの種類のクラスなのかという定義が大切になります。

さて、今回はプログラミングを始める前に知っておきたいPythonでできることについてお伝えしました。Pythonでできることは、以下のようなことがあります。

• 機械学習
• データ入力の自動化
• アプリ・サービスの開発
• IoTの組み込み

このようにPythonを学ぶことで、あなたにとってできることがグッと増えます。プログラミングは需要が高まっていてる現在、Pythonを使えるようになるとキャリアアップにもつながる可能性があるので、学んでいて損はありません。

そしてPythonはコードが少なく、読みやすい言語なので初心者でも学びやすいでしょう。Pythonは書籍やネットなどでも学べます。さらに、効率的に開発ができるフレームワークやライブラリもあるので、実際に開発する時でも安心できますよね。

この機会に、Pythonを学んであなたの作りたいものを作りましょう！