【AI・機械学習入門】初心者のためのPython学習方法

はじめに

こちらの記事を書くまえに簡単な自己紹介からさせていただきます。

はじめまして、katzedと申します。
katzeはドイツ語で猫を、dazeは英語で夢中を意味します。
はい、言わずもがな猫好きです🐱！でも、飼ったことはありません...

私は、AI搭載のコミュニケーションロボットにメンタルを癒された経験があり、
それをきっかけで、AIを強く学びたいと思いました。
2021年7月からAIを学びはじめ今に至ります。

本記事の対象となる方

• プログラミング初心者
• Pythonを学習するにあたり、参考教材に悩んでいる方

AIを学習するなら、Pythonをまず知ろう

なぜ Python なのかというと、AIを学習するのに便利なライブラリが揃っているからです。
具体的には、numpy, pandas, seaborn, scikit-learn, tensorflow, keras, pytorch
などがあげられます。

これらのライブラリを駆使することで、機械学習やDeep Learningを実装することができます。
なので、まずは Python のコードに慣れることが大事です。

教材はなにがよいの？

東京大学が、無料でPythonの学習教材を公開してくださっています。
東京大学の学習教材

オススメのポイントは、3点あります。

• 解説が丁寧であること
• 練習問題が付属していること
• 解答がついていること

はじめは、解けない練習問題に出会ったら、10分悩んだり調べて分からなければ、
解答をみて理解に努めるとよいと思います。
解けないことで、モチベーションが下がってしまうことよりも、
解き方を引き出しに入れていくことが大事だと思います。

はじめてのGoogle Colaboratory

Google Colaboratory(以後、Google Colab)は、Pythonを実行できるGoogleのサービスです。

オススメの理由は、3点あります。

• 環境構築が不要です
• GPUへ無料でアクセス可能です
• Jupyterノートブック形式なので、文書や数式も入力可能です

Google Colabの立ち上げ方法

Google Colabをはじめて立ち上げる方に説明します。

• まずは、Google Driveを開いてください。
• 右クリックして、__[その他]から[Google Colaboratory]__を選択してください

Google Colabの初期設定

Google Colabを開いたら、まずは初期設定をすることをオススメします。

オススメの編集ポイントは、2点です。

• Colabの画面上部から**[ツール]をクリックして、リストから[設定]**を選択してください
• [編集者]のメニューで、[インデント幅(スペース)]を"4"、**[行番号を表示]**に☑を入れる

もし、ご自身で好みの設定があれば、その設定で大丈夫です。

コーディングすることが大事

コーディングとは、実際にコードを入力することです。
はじめのうちは、とにかく手を動かして入力することが大事です。

オススメの理由は、3点あります。

• よく入力するコードを体が覚えてくれる
• 入力ミスによるエラーに遭遇することができる
• エラー内容を見て、修正する方法を学ぶことができる

コーディングは、はじめから速い人はいないと思います。
慣れれば慣れるほど、徐々に速くなるので、最初から速く入力できなくても大丈夫です！

エラーに慣れることも大事

エラーに慣れることも大事で、はじめのうちに慣れておくと、のちのち楽になります。
オススメは、理解しているコードをわざと書き換えてエラーを起こす方法です。

例1

正常なコード

print("hello world!")
hello world!

では、一部を変えてみて、わざとエラーにしてみましょう。

例2

print->prinに変更したコード

prin("hello world!")
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-433e141e0b1d> in <module>()
----> 1 prin("hello world")

NameError: name 'prin' is not defined

このように、NameErrorが出力されて、prinという名前は定義されていないですよ。
とエラーコードが教えてくれます。

例3

""を削除したコード

print(hello world!)
---------------------------------------------------------------------------
  File "<ipython-input-4-6135c6da936c>", line 1
    print(hello world)
                    ^
SyntaxError: invalid syntax

今度は、SyntaxErrorが出力されて、構文が無効ですよ、つまり構文にエラーがありますよ
とエラーコードが教えてくれます。

このように、簡単なコードでエラーをわざと出して、
この場合はこんなエラーが出るのかというのを、キャッチアップしておくと、
のちのち長いコードを書いたときに同様のエラーが出たときに、対応がしやすくなります。

教材どおりに学んでしまうと、場合によってはエラーに遭遇しないこともあるので、
エラーを経験することは大事だと思います。

最後に

ここまで読んでいただき誠にありがとうございます。
今回は、私自身がAIを学ぶなかで、Pythonをどのように学習したのかを記載してみました。

私もまだまだ Python に触れて3か月と経験は浅いので、同じく学ばれている方々。
一緒に勉強していきましょうね！

次回以降は、私自身が Python のコードで理解に苦戦したものを、解説したいと考えています。