01 Python環境の構築

Miniconda を導入し、授業で使う Python 環境を構築する。JupyterLab を起動し、Console と Notebook の違いも確認する。

講義名
データサイエンス
使用言語
Python
到達目標
授業用の conda 環境を作成し、JupyterLab で Notebook を開けるようになる

1. この回でやること

  1. Miniconda をインストールする
  2. 授業用 conda 環境 ds を作る
  3. 必要なライブラリをインストールする
  4. JupyterLab を起動する
  5. Notebook を開いて簡単なコードを実行する
授業では base 環境をそのまま使わない。授業専用の環境を作る。
STEP 1

2. Miniconda のインストール

まず、Python 環境管理ツールとして Miniconda をインストールする。

ダウンロード先:Anaconda / Miniconda ダウンロードページ

インストーラーで選ぶもの

インストール時の注意

確認
  • インストール後、スタートメニューに Anaconda Prompt が追加されたか
STEP 2

3. Anaconda Prompt の起動

Miniconda をインストールしたら、Anaconda Prompt を起動する。

起動後、次のような表示になっていればよい。

(base) C:\Users\ユーザー名>
(base) と表示されていれば、conda が使える状態になっている。
STEP 3

4. conda 環境の作成

授業専用の環境 ds を作る。

conda create -n ds python=3.11

途中で利用規約への同意が出たら a、インストール確認が出たら y を入力する。

環境を有効化するには次を実行する。

conda activate ds

次のように表示が変われば成功。

(ds) C:\Users\ユーザー名>
確認
  • (base)(ds) の違いは何か
  • なぜ授業専用環境を作るのか
STEP 4

5. ライブラリのインストール

授業で使うライブラリを conda-forge からまとめてインストールする。

conda install -c conda-forge numpy xarray matplotlib scipy pandas cartopy netcdf4 jupyter

主なライブラリ

ライブラリ役割
numpy数値計算、配列計算
pandas表形式データの処理
matplotlibグラフ描画
xarray多次元データ、netCDF
jupyterNotebook 環境
STEP 5

6. JupyterLab の起動

作業用ディレクトリに移動してから JupyterLab を起動する。

cd datasci
jupyter lab

ブラウザが開き、JupyterLab の画面が表示されれば成功。

JupyterLab を動かしている間は、Anaconda Prompt を閉じないこと。閉じると JupyterLab も止まる。
STEP 6

7. Console と Notebook の違い

種類特徴保存
Console1行ずつ対話的に実行する。電卓に近い。基本的に保存しない
Notebookセル単位でコードを実行し、結果や図を残せる。.ipynb として保存できる

授業では Notebook を使う。Console と間違えないこと。

確認
  • なぜ Console は保存できないのか
  • 授業ではどちらを使うべきか
STEP 7

8. 最初の Python 実行

Launcher から Python 3 (ipykernel) をクリックして Notebook を開く。

最初の確認

print("Hello")

Shift + Enter で実行する。

次の例

import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(x, y)
plt.show()

グラフが表示されれば成功。

確認
  • Shift + Enter の役割は何か
  • import numpy as np の意味は何か
  • 図を保存するには plt.savefig() をどこに書くか
次回は、この Python 環境を用いて 南方振動指数(SOI)の計算 を行う。