近年AI開発の分野で注目を浴びているプログラミング言語『Python』。

エンジニアからの人気も高いPythonは、AI開発のみならずさまざまな分野で活躍するプログラミング言語です。

今回は、そんなPythonでできることを7つピックアップしました。

Pythonでできることを知り、学習する言語を選ぶときの参考にしてみてください!

Pythonとは

Pythonは「読みやすさ」と「書きやすさ」が特徴のプログラミング言語です。

1990年代の始めに生まれたPythonは、その後のこまめなアップデートを経て、現在では学術用途からAI開発、さらにはWebアプリ開発まで幅広い分野で活躍しています。

Pythonの特徴として挙げられるのは、自身の機能を拡張できるライブラリ群の豊富さです。

ライブラリとは、汎用性のある機能群を他のプログラムから再利用できるようにまとめたものを指します。自分の開発環境に組み込むことで、便利な機能や処理を行えるようになるのです。ライブラリを活用してPythonを利用すれば、さまざまなことを手早く実現できます。

Pythonでできること

1. AIの学習ができる

Python できること

▲出典:Google Home Mini

PythonはAI開発を得意とします。

未知の事柄について自ら判断できるAIを開発するためには、大量のデータをもとにした人工知能の機械学習が必要です。

それでもPythonなら、他のプログラミング言語よりも簡単に機械学習を行えます。なぜなら前述したとおり、Pythonには機械学習に役立つさまざまなライブラリが用意されているからです。

2. データの分析ができる

Python できること

▲さまざまなライブラリを駆使しながらPythonでデータ分析をできるソフト『JupyterLab』(出典:JupyterLab

Pythonを使えば、大量のデータを表やグラフに集計しながら分析することもできます。Pythonでできるデータの分析は以下のとおりです。

  • データをもとにしたグラフの描画
  • 指定のデータ同士の相関関係の出力
  • データ中にある特異なポイントの抽出や除去
  • 欠損したデータの置き換え

Pythonの豊富なライブラリの中には、データ分析に役立つものも多く含まれています。それらを活用することで素早くデータを可視化し、傾向や特徴の抽出を行えるのです。

さらに、Pythonにはライブラリ等を活用しながら調査・研究を効率よく行える専用のソフトも用意されています。それらを利用すれば、より高度で複雑な分析もできるようになるでしょう。

3. 画像処理ができる

Python できること

▲ ドイツのMeVis Medical Solutionsによって開発された医療用画像処理ソフトウェア『MeVisLab』(出典:MeVisLab

Pythonを使えば、さまざまな画像処理を行えます。

リサイズやトリミング、フィルターをかけて色調を変化させるなどといった画像の加工、さらには画像のパターンや特徴を抽出し、類似している画像とのマッチングを行う画像の分析も可能です。

これらの技術を利用すれば、顔認証で入退室を管理するセキュリティシステムの開発や、レントゲンやMRIで撮影した人の脳の画像から、特定の神経がある場所を抽出することもできます。

またPythonでの画像処理を駆使すれば、近年人気を集めている顔写真加工アプリを作ることも可能です。人の顔画像を目や鼻、口などの部位ごとに抽出し、加工を行うプログラムを実装することで、実際の写真より整った顔にしたり、顔の印象を変えたりできます。

4. Webアプリをつくって公開できる

Python できること

▲ 出典:National Geographic

他のプログラミング言語と同じく、PythonでもWebアプリの制作・公開が行えます。

簡単なWebサイトから高度で複雑な処理を要するWebサービスまで、Pythonで開発できるWebアプリの種類はさまざま。

とくに、Pythonの有名なWebアプリ開発用フレームワークDjangoは人気があります。ワシントンポストやナショナルジオグラフィックなど、世界的に有名なニュースサイトの開発でも使われているフレームワークです。

一方、小規模かつシンプルなWebアプリを作る場合に便利なFlaskという軽量フレームワークもあります。Flaskを使えば、Web上で動作してデータベースの更新や参照を行うWeb API(※)の開発も簡単にできます。

(※Web APIとは、Web上で動作する小規模なアプリケーションのこと。Webサービスを構成する部品として使われる場合が多いです。)

5. Web上を自動徘徊して情報を収集するボットを作れる

Pythonを使えば、Web上を自動で徘徊して情報を収集するボットを作ることも可能です。

このような性質のプログラムを「クローラー」と呼びます。

たとえばGoogleは「どのURLにどんなページがあるのか」を調べるために、Web上に情報収集用のクローラーを徘徊させています。このクローラーが自動的に情報を収集しているため、Googleは新しいWebページをすぐに検索結果に表示できるのです。

クローラーはGoogleなどの検索サービスのみならず、さまざまな場面で活用されています。

たとえば、Web上を徘徊しながら自社の機密情報がネット上に漏れていないかどうかを監視するクローラーや、Web上の情報についての統計や調査を行うクローラーなどがその例です。

6. ブラウザを操作してポチポチ作業を自動化できる

Python できること

▲ Webブラウザをプログラムから自動操作するソフトウェア『Selenium WebDriver』の通信イメージ(出典:Selenium

Pythonと『Selenium WebDriverというソフトウェアを組みわせれば、ブラウザを自動操作して、さまざまなタスクを自動化できます。

「Webページと通信する機能」は大半のプログラミング言語にあるものの、「Webブラウザを操作する機能」は用意されていない場合が多いです。しかしSelenium WebDriverを利用すれば、人が手で操作するかのようにブラウザを自動操作できます。

ブラウザでの自動操作ができるようになると、ブラウザ上の入力作業や、複数のWebページを訪問して行う情報収集などを効率化できます。毎日こなしているだけの繰り返し作業を減らしたい場合は、ぜひ参考にしてみてください。

7. WordやExcelを操作して、業務を自動化できる

Python できること

▲ Excel操作が可能なPythonのライブラリ『xlwings』(出典:xlwings

Pythonを使えば、WordやExcelなどのMicrosoft Officeのソフトウェアを操作して、業務を自動化することもできます。

WordやExcel業務の自動化といえば、『VBA』というMicrosoft Office用のプログラミング言語を用いてマクロを実装するのが一般的です。しかしPythonでも一部のライブラリを利用すれば、WordやExcel業務の自動化ができるようになります。

コードが分かりやすく可読性も高いPythonなら、VBAを使うよりも、WordやExcelの自動化ツールを簡単に作成できるケースもあります。

Pythonはどんな人に向いている?

AI開発に強く、他の分野でも汎用的に使えるPythonは、以下の条件に当てはまる人におすすめのプログラミング言語です。

  • AIを開発したい人
  • データの調査や画像分析をしたい人
  • Webアプリを作りたい人
  • 繰り返し作業をプログラミングで自動化したい人

Pythonは、数あるプログラミング言語の中でも「短く簡潔に、素早くプログラムを実装できる言語」です。そのため「たくさん実装しつつ、動いているプログラムを確認しながら勉強したい!」という方に向いています。

またデータ分析やタスクの自動化など、ある種のツールとしてプログラミングを使い倒したい人にもPythonはおすすめです。短時間でプログラムを実装できるPythonは、目的を達成するための強力なツールとして活躍してくれます。

一方で、少し手間がかかっても堅実なプログラミングがしたい方はJavaなどがおすすめです。目的に合わせて言語を選んでみてください。

Pythonを学習する方法

対話モードでPythonのコードに触れてみる

Pythonは「対話モード」と呼ばれるプログラムの実行モードがあります。

対話モードとはその名の通り、対話するかのような感覚でプログラミングができる実行モードです。

コマンドライン上で対話モードを起動すると、Pythonのプログラムを1行書くごとにその行が実行され、結果が画面に表示されます。書いてすぐに結果を確かめられるので、Pythonにはじめて触れる人はまず対話モードを利用しながらの学習がおすすめです。

使い方はいたって簡単。対話モードを立ち上げ、公式ドキュメントを読みながらPythonの基礎文法を一通り書いていきます。

「どんな文法がどのような結果を出力するのか」ということを、一つひとつ自分の目で確かめながら学習を進めていけば、効率よくPythonの使い方に慣れていけますよ。

Webページから情報を取得する

対話モードでPythonの基礎に触れたら、次はPythonを使ってWebページから情報を取得するプログラムを書いてみましょう。

単純なWebサイトの情報を抜き出す(スクレイピングする)ところから始め、少しずつ難易度をあげてみてください。

Webサイト中にある特定の文字列を正規表現で抜き出してみたり、抽出した結果を配列に詰めてレポートとして出力するようなプログラムを書いていくうちに、Pythonを扱う基礎力が身につきます。

Flaskで簡単なWebアプリを作ってみる

次に、Pythonの軽量Webアプリ開発用フレームワーク『Flask』で簡単なWebアプリを開発してみましょう。

慣れないうちは、技術系のWebコンテンツを例に真似ながらコードを書いても大丈夫です。書いたプログラムの一部を自分なりに書き換えてみるのもいいですね。

みようみまねでWebアプリを開発・公開していくうちに、Pythonのスキルが着実に身につきます。

資格取得を目指してみる

さらに興味のある方は『Python3 エンジニア認定基礎試験』の資格取得を目指してみるといいでしょう。

『Python3 エンジニア認定基礎試験』は、Pythonの基礎が一通り身に着いているかどうかを確認できる資格試験です。

出題範囲のほとんどはPythonの公式ドキュメントに書かれている基本的なことが中心。資格取得を目指して公式ドキュメントの内容を読んでいけば、Pythonの扱うスキルの土台をしっかりと鍛えられます。

プログラミングスクールを利用する

Pythonの学習を進めるにあたり、いまいち理解できない事象に直面することもあると思います。

そんなときに役立つのがプログラミングスクールです。分からないことがあれば、講師に質問しながら学習を進められます。

またプログラミングスクールのほか、Web上で利用できるプログラミング学習サービスもあります。

Webで利用できる学習サービスは、自分のペースに合わせて学習できるのでおすすめです。

まとめ

エンジニアから高い人気があるプログラミング言語Pythonは、AI開発を始めとするさまざまな分野で使えるプログラミング言語です。

可読性の面でも優れているPythonは、初心者にとっても学習しやすく、とっつきやすい特徴があります。

AI開発やデータ分析、タスク自動化、Webアプリ開発など、色々なことができるPythonにぜひ触れてみてください!

(執筆:sig_Left 編集:Kimura Yumi)

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