Pythonの下準備

Pythonの実行環境はGoogle Colaboratoryの利用を想定。
本記事ではPythonを利用する際の下準備部分の情報について記述する。
主な内容は以下の通り。

• Google Colaboratoryの機能
• ライブラリのインストールについて
• Pythonの構文など

Google Colaboratory ショートカット

# Markdownモードへ変更
[Ctrl] + [M] + [M]
# Codeモードへ変更
[Ctrl] + [M] + [Y]
# セルを上に追加
[Ctrl] + [M] + [A]
# セルを下に追加
[Ctrl] + [M] + [B]
# セルのコピー
[Ctrl] + [M] + [C]
# セルの貼り付け
[Ctrl] + [M] + [V]
# セルの消去
[Ctrl] + [M] + [D]
# コメントアウト
[Ctrl] + [/]

Python 環境構築

# ライブラリをverson指定してインストール
pip install torch==1.7.0+cu101
# 最新バージョンへ更新
pip install --upgrade torch
# バージョンの確認
pip show torch
# 一括Update
pip list -o | awk 'NR>2{print$1}' | xargs pip install -U

# Windowsにwheel形式でインストールする方法
# 1.wheel形式を扱える様にwheelをインストール
pip install wheel
# 2.各ライブラリの公式サイトからwheel形式のファイルをダウンロード
# 3.ダウンロードしたライブラリをインストール
pip install '***.whl'

基本的な構文の備忘録

# print記述方法
print('{}, {}, {}'.format(1, 2, 3))
print('{0}, {1}, {2}'.format(1, 2, 3))
print('{a}, {b}, {c}'.format(a=1, b=2, c=3))
print('{a}, {b}, {c}'.format(**{'a':1, 'b':2, 'c':3}))

# 小数点四捨五入(小数点3桁表示の場合)
print('小数点4桁目四捨五入結果：{:.3f}'.format(0.15555))
 # printの中でformat(0.15555, '.3f')の様に指定しても四捨五入されない

# リスト内包表記
j = [i + 1 for i in range(5)] # [1, 2, 3, 4, 5]

# Tensor型値抽出例
a = torch.Tensor([1., 2., 3.])
print(a[0].item())

# dict 属性を持つオブジェクトの、 dict 属性を返す。
vars(obj)

デバッグ

Google Colaboratoryのデバッグでは、%debugというマジックコマンドが使用可能。
標準のデバッグツールであるpdbを起動する。
セルごとで分けて実行が出来る為、あまり使用する場面はなさそう。

主なコマンド

• Pdb().set_trace()：ブレークポイント
• h：ヘルプ
• p： [expression]：式を評価して出力する
• s：ステップイン（行単位で実行）
• n：ステップオーバー（行単位で実行）
• c：次のブレークポイントへ
• q：その場で終了する

用語

• wheel形式
  Pythonのパッケージの形式（フォーマット）のことを指す。実態はzip形式のアーカイブ。

• シード
  シードは乱数の元になるもので、Pythonの環境を最初に実行した時に時刻などで初期化される。
  シードを固定することで再現性のある同じ乱数列（結果の連なり）を作ることが可能。

• マジックコマンド
  JupyterLabやIPythonで用意されている関数群

• %lsmagic：コマンドのリスト

• %magic：マニュアル