はじめに
経済ゲーム実験をオンライン上で行う環境を整えるための記事です．経済ゲームの実験はoTreeと呼ばれる経済ゲーム実験用のソフトウェアを使います．AWS（Amazon Web Services）の1つであるAmazon EC2上にWebサーバを構築してoTreeを動かすことで，ブラウザを通じて複数の実験参加者（被験者）に経済ゲーム（公共財ゲーム，囚人のジレンマゲーム，最後通牒ゲーム，独裁者ゲーム等）をプレイしてもらうことができます．以下の順で，このoTreeとAmazon EC2を用いたオンライン実験システムの構築手順を説明していきます．この記事は@igenkiと@fuku_が共同で書きました．
- AWSでのAmazon EC2の設定
- EC2インスタンスの作成（起動）
- EC2インスタンスへの接続
- EC2インスタンス（OS）の日本語の設定
- 各種ソフトのインストール
- VSCode
- Python
- oTreeとpsycopg2
- PostgreSQL
- oTreeの起動と動作チェック
- Webサーバとしての設定
- FireWallの設定
- 80番ポートの開放
- 外部からのoTreeサーバへの接続
- Elastic IPの設定（IPアドレスの固定）
AWSでのAmazon EC2の設定
今回クラウドを用いてオンライン実験を行うため，AWSを使用します1．AWSを使うためにはAWSアカウントが必要です．このアカウントは事前に作成しているものとします．アカウントを作成したら，ブラウザからAWSマネジメントコンソールにアクセスして，ご自身のログイン情報を入力します（以下の図）．
ログインすると以下のようなAWSマネジメントコンソールの操作画面（ホーム画面）が出てくると思います．
※私は既にAWSのサービスのいくつかを利用していますので「最近アクセスしたサービス」にEC2などが出ていますが，初めてアクセスする場合は何もでないかと思います．
リージョンの設定
EC2のインスタンスを作成する前に，リージョン（地域）を選択します．画面右上に現在選んでいるリージョンが出てきています．私の画面では「東京」になっていますが，最初にログインした段階では「東京」になっていないかと思います．その場合，ドロップダウンリストから「アジアパシフィック（東京）」を選んでリージョンを東京に設定します．
※リージョンが東京になっていなくてもEC2インスタンスは作成できますが，物理的なサーバがおいてある場所が近いほうがレスポンスがはやくなるので，特に理由がなければ「東京」に設定しましょう．
EC2インスタンスの作成
いよいよEC2インスタンス（物理的な意味でいうと，サーバ）を作成します．画面左上の「サービス」の隣の検索窓に「EC2」と入れて，検索して出てきたEC2を選びます．（以下の図）
すると次のような画面になります．この中からオレンジ色の「インスタンスを起動」をクリックして，インスタンスを作成します（ここでは，「起動」と「作成」は同じ意味です）．
クリックすると次のような「インスタンスを起動」の画面になります．名前のところにここでは「otree」と入力します．サーバのOSとしては今回は「Windows Server 2022 Base」を選択します2．
次に画面下にスクロールすると以下のような「インスタンスタイプ」を選択する画面になります．無料枠で使えるのは「t2.micro」なのですが，t2.microだとメモリが1G程度しかなく動作がとても遅いので，ここではt2.smallを選ぶことにします．
インスタンスにRDP（リモートデスクトップ）で安全に接続するために，その下の「キーペア」の設定をします．「新しいキーペアの作成」をクリックし，出てきた画面のキーペア名にここではotree_keyという名前を入力して「キーペアを作成」をクリックします．otree_key.pemというキーペアがダウンロードされますので，それを適切な場所に保存しておきます（後ほど，RDPで接続する時に使います）．
以上でインスタンスの作成は完了ですので，元の画面右の「インスタンスを起動」をクリックして作成を終了します．数秒待つとインスタンスが作成されます．その後，自動的にインスタンスが開始され，インスタンスの状態も「実行中」となります．以下の図で示しているインスタンスの状態は，左のサイドバーの「インスタンス」をクリックすることで確認できます．
EC2インスタンスへの接続
次に，いま作ったoTreeというインスタンスにリモートデスクトップを用いて外部から接続します．まずは上の画像でotreeというインスタンスの「インスタンスID」のところをクリックします．すると下のようなインスタンスの詳細が見れる画面になります．画面右上の「接続」（赤色の四角で囲んだ箇所）をクリックします．
すると下の画面が出てきますので，「RDPクライアント」のタブをクリックします．赤い四角で囲んだ「リモートデスクトップファイルのダウンロード」をクリックします．
するとotree.rdpという名前のクライアントファイルがダウンロードされますので，それをダブルクリックします．すると以下の画面が出ますので「接続」をクリックします．
接続のためのパスワードを聞かれます．
このパスワードは元の「インスタンスに接続」の画面に戻って，赤い四角で囲んだ「パスワードを取得」を押して入手します．
すると下の画面が出てくるので，赤い四角で囲った「Browse」をクリックして，「キーペアを作成」のところで作った「otree_key.pem」を選んで「開く」を押します．最後に「パスワードを復号化」をクリックします．
すると元の画面に戻り，パスワードが入力された状態（画面では黒塗りにして隠しています）になりますので，その内容をコピーして，さきほど求められたパスワードのところに貼り付けてOKを押します．
以下の「証明書」に関する画面が出ますので，「はい」を押します．
すると以下の画面のようにEC2インスタンスにリモートデスクトップで接続できます．あとはローカルのPCを操作する感覚でリモートからEC2インスタンス（Windows 2022 Server）を操作できます．
EC2インスタンス（OS）の日本語の設定
ここまででEC2インスタンスにリモートで接続して操作できるようになりました．初期状態では，OSで使用されているデフォルトの言語が英語なので，これを日本語に変更します．画面左下のWindowsロゴキーをクリックして歯車の「Settings」をクリックします．出てきた下の画面から赤い四角で囲んだ「Time & Language」を押します．
押して出てきた画面から「Language」を選択して，赤い四角で囲んだ「Add a language」を押します．
「日本語」を検索して選んで「Next」を押します．
出てきた画面で「Install」を押します．インストールが始まります．インストールには5分から10分ほどかかると思います．
インストールが終わったら，以下の画面の「Windows display language」で日本語が選べるようになっているので「日本語」を選択します．
日本語が表示されるようになるには，一旦サインアウトする必要があるので，Windowsロゴキーをクリックして「Administrator」を選び，サインアウトします．ここでリモート接続が切れるので，数分待ってから，otree.rdpを再びダブルクリックして，同様の手順でリモート接続します．これでOSで表示される言語が日本語になりました．
各種ソフトのインストール
これでOSの設定は終わったので，oTreeを使うための各種ソフトをインストールしていきます．これらのソフトのインストールは明治大学の後藤晶先生の玉川大学脳科学トレーニングコース2022の5.サーバにアップしようの資料を参考にしていますので，そちらも合わせてご覧ください．
VSCode
プログラムを編集するエディタは何でも良いのですが，ここでは便利で高機能なVSCodeをインストールします．ブラウザのEdgeを開いてVSCodeを検索し，以下のページから「Download for Windows」をクリックします．ダウンロードされたファイルを開いて，あとは指示された手順通りにVSCodeをインストールします．
Python
oTreeはPythonのWebフレームワークであるDjangoがベースとなっているのでPythonをインストールしておく必要があります．Edgeのアドレスバーにhttps://python.org/downloads を入力すると以下の画面が出ます．「Download Python 3.10.7」（バージョンは2022/9/9現在）をクリックしてファイルをダウンロードします．
ファイルを開いてインストールを始めます．インストールの最初の画面で「Add Python 3.10 to PATH」（画面の赤い四角のところ）にチェックを入れてから，「Install Now」を押します．後は指示に従ってインストールします．
Pythonが正常にインストールされたか確認します．Windows PowerShellを開き，「python --version」というコマンドを打ってEnterを押します．以下の画面のようにPythonのバージョンが表示されれば，Pythonが正常にインストールされています．
oTreeとpsycopg2
いよいよoTreeをインストールします．引き続きPowerShell上で「pip install -U otree」というコマンドを打って，Enterを押します．oTreeのインストールが自動で始まります．特にエラーも出なければインストールは終了です．
次に，PythonからPostgreSQLに接続するためのアダプタであるpsycopg2をインストールします．引き続きPowerShell上で「pip install -U psycopg2」というコマンドを打って，Enterを押します．インストールが自動で始まります．特にエラーが出なければインストールは終了です．
PostgreSQL
実験データをデータベースに貯めるため，データベースアプリが必要です．ここではデータベースアプリとしてPostgreSQLをインストールします．Edgeのアドレスバーにhttps://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads を入力してEnterを押します．以下の画面が出ますので，「Windows x86-64」の「14.5」（2022/9/9現在）のバージョンをダウンロードします．
ファイルをクリックするとインストールが始まります．指示通りにクリックしていきますが，途中で「Password」という画面がありますのでパスワードを設定してください（※ここではotreeというパスワードにします）．
次にいくつか進むとLocaleを設定する画面になりますので，「Japanese, Japan」を選択してください．
あとは指示通りに進めるとインストールが終了します．次にPostgreSQLのGUI管理ツールであるpgAdminを使って少し設定をします．Windowsロゴキーをクリックすると「P」のところにPostgreSQLが見つかりますので，そのフォルダの中からpgAdmin 4をクリックして起動します．
パスワードを聞かれますので，先ほど設定した「otree」を入力します．
左のサイドバーの「Servers」をクリックして，「Databases」を右クリックし，「Create」→「Database」をクリックします．
すると下の画面が出てくるので，Databaseのところに「otree_db」と入力し，「Save」を押します．
次にクライアントの認証ファイルであるpg_hba.confファイルを少し変更する必要があります．C:\Program Files\PostgreSQL\14\dataにpg_hba.confがありますので，これをVSCodeで開いて編集します（メモ帳等で開いても良いです）．85-94行目にある「scram-sha-256」という文字列をすべて「trust」に変更してください．全部で6個あります．変更が済んだらファイルを上書き保存してください．
oTreeの起動と動作チェック
以上でoTreeを動かすために必要な準備は整いましたので，oTreeの起動と動作チェックを行います．
この項目も後藤晶先生の玉川大学脳科学トレーニングコース2022の1.オンラインアンケートを作ってみようの資料を参考にしていますので，そちらも合わせてご覧ください．
まずPowerShellを起動してDesktopにcd Desktopで移動し，mkdir otreetestで，otreetestという名前のフォルダを作ります．
次にotreetestフォルダにcd otreetestで移動し，otree startproject otreeというコマンドを打ちます．すると「otree」フォルダ以下に各種ファイルが自動で生成されます．
次にcdコマンドでotreeフォルダに移動し，そこでotree devserverというコマンドを打って，otreeサーバを起動します．
oTreeが正常に動作しているか確かめてみます．Edgeのアドレスバーにhttp://localhost:8000/ を入力してEnterを押します．以下のような画面が出てきたら成功です．
「survey」をクリックしてみてください．「P1」を選ぶと「アンケート調査」が始まると思います．これは，oTreeに最初から用意されているデモのプログラムです．自分でoTreeのプログラムを作ってみたい場合は，1.オンラインアンケートを作ってみようで「オンラインアンケート」のアプリを作ってoTreeに登録してみてください．単なるアンケートではなく，経済ゲームのプログラムを作りたい場合は玉川大学脳科学トレーニングコース2022の2，3，4の項目を辿ることでできます．
これで，EC2インスタンス上でローカルにoTreeを動かすことができました．
Webサーバとしての設定
ここまででは，ローカルの環境でしかoTreeが動いていません．本来の目的であるオンラインで経済ゲーム実験を行うためには，外部からoTreeに接続できるようにする必要があります．ここではその設定をします．
Firewallの設定
まずは外部からの接続を許すためにEC2上のFireWallの設定をします．デスクトップ画面下の検索窓に「ファイア」などと打つと「ファイアウォールの状態の確認」が出てくるので，それをクリックします．
出てきた画面から左のサイドバーの「詳細設定」をクリックします．
出てきた画面から「受信の規則」を押すと右側のサイドバーに「新しい規則」が出るのでそれをクリックします．
すると以下の画面がでるので，「ポート」を選び，
「特定のローカルポート」に80を入力して「次へ」を押していきます．
最後の「名前」の箇所にoTreeを入力して完了です．これでFireWallの設定は完了です．
80番ポートの開放
EC2上でも80番ポートを開放して外部からの接続を許可する必要があります．AWSマネジメントコンソールの画面に戻り，左のサイドバーから「セキュリティグループ」を選びます．この中から上記で作成したインスタンスに対応する「セキュリティグループID」を選んでクリックします（インスタンスの情報からセキュリティグループのIDは調べられます）．今回の場合は一番下のものです．
出てきた画面の「インバウンドのルールを編集」（赤い四角）をクリックします．
「ルールの追加」を押して，タイプで「HTTP」を選び，ソースのアドレス欄からCIDRブロックで一番上の「0.0.0.0/0」を選択し，「ルールを保存」を押します．
これでEC2も80番ポートでの接続を許可するようになりました．
外部からのoTreeサーバへの接続
外部から接続する準備が整いましたので，EC2インスタンスのリモート接続画面に戻り，PowerShellで一旦Ctrl+Cを押して起動していたotreeを停止します．その後，otree prodserver 80というコマンドを打ちます．これで，oTreeサーバを80番ポートで起動したことになります．
外部からブラウザ（HTTP）で接続できるか確認してみましょう．AWSのインスタンスの画面のパブリックIPv4アドレスの欄を見ると，このEC2インスタンスのパブリックなIPアドレスが13.112.244.59であることが分かります．
外部の端末（パソコン，タブレット，スマホ等）から，ブラウザのアドレスバーにhttp://13.112.244.59 と入れて接続してみます．以下のようにoTreeに接続できている画面が出てきたら成功です（現在は接続できません）．
Elastic IPの設定（IPアドレスの固定）
EC2インスタンスのパブリックのIPアドレスは，インスタンスを停止して，開始するたびに変更になります．毎回固定したIPアドレスを使うためには，EC2上でのElastic IPの設定が必要です．ここではその設定を行います．サイドバーから「Elastic IP」（赤い四角で囲んだところ）をクリックすると以下の画面になります．画面右上の「Elastic IPアドレスを割り当てる」をクリックします．
以下の画面が出ますので「割り当て」をクリックします．
すると，ここでは，54.248.63.164というIPアドレスが新たに割り当てられたことが分かります．「割り当てられたIPv4アドレス」欄のこのIPアドレスをクリックします．
以下の画面が出てきます．まだこのIPアドレスはEC2インスタンスと関連付けができていないので，画面右上の「Elastic IPアドレスの関連付け」をクリックします．
以下の画面が出てきますので，インスタンスの欄（赤い四角のところ）に上記で作ったインスタンスを指定して，画面右下の「関連付ける」をクリックします．
これで，毎回この固定したIPアドレスでoTreeサーバにアクセスできるようになりました．1つ注意ですが，IPアドレスが13.112.244.59から54.248.63.164に変わりましたので，接続情報が変わります．リモートデスクトップでサーバに接続する時は，もう一度リモートデスクトップのクライアントファイルをダウンロードしてから，そのファイルで接続する必要があります．接続のパスワードは変わりません．
最後に再びoTreeサーバをPowerShellで起動して，固定したIPアドレスで接続できるか確認してみましょう．外部の端末のブラウザのアドレスバーにhttp://54.248.63.164/ を入力してアクセスします．以下の画面が出て，無事にアクセスできることが分かりました（現在はインスタンスを停止しているのでアクセスできません）．
以上で，Amazon EC2上でのoTreeの動かし方の解説を終わります．これから，クラウド環境で経済ゲーム実験を行おうと考えている方のお役に立てば幸いです．