1-1. プログラミング
2
プログラム
•コンピュータは，プログラムで動く
•プログラムを設計，制作することはクリエイティ
ブである
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①さまざまなアプリ
•アプリでは，プログラムが動いている
4
Web ブラウザ
ワープロ
（マイクロソフト・ワード）
②コンピュータを細かくコントロール
5
人工知能のプログラム
（Python 言語）
ニューラルネットワークを
作成している
③コンピュータどうしがつながるときも
プログラムが必要
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利用者
コンピュータ
利用者 利用者
サーバ（サービスを提供する
ITシステム）
ネットワーク
プログラム
プログラム
プログラム プログラム
プログラミング (programming)
•コンピュータは，プログラムで動く
•プログラミングは，プログラムを設計，製作する
こと
•何らかの作業を，コンピュータで実行させるため
に行う
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Python プログラムの
ソースコード
プログラムの
実行結果
ソースコード (source code)
•プログラムを，何らかのプログラミング言語で書
いたもの
•「ソフトウエアの設計図」ということも．
•人間も読み書き，編集できる
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import picamera
camera = picamera.PiCamera()
camera.capture("1.jpg")
exit()
Raspberry Pi で，カメラを使って
撮影し，画像を保存するプログラムの
ソースコード（Python 言語）
プログラミングが役に立つ理由
•プログラミングは人間の力を増幅し、私たちができること
を大幅に広げる
•シミュレーション、大量データ処理、AI連携、ITシステム
制作など、さまざまな活動で、プログラミングは役立つ
•プログラミングはクリエイティブな行為
•さまざまな作業を自動化したいとき、問題解決したいとき
にも役立つ
9
1-2. Python, Google
Colabotarory
10
•Python は多くの人々
に利用されているプロ
グラミング言語の１つ
•読みやすさ，書きやす
さ，幅広い応用範囲が
特徴
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Python
Python 言語の特徴
•簡単
Python は，単純で読みやすい文法． 初心者に学びやすい
•便利
多数の拡張機能を持つ
•豊富な機能を持ち、高度で複雑なプログラムも作成可能
•変数（オブジェクト）
•データ型（クラス）
•条件分岐 if
•繰り返し for, while
•関数
•オブジェクト指向プログラミング（クラス、スーパークラスとサ
ブクラス、継承）
•モジュールとパッケージ
•例外処理
•ファイル入出力、表示 12
Python の主なキーワード
•print 表示
•type 型名（クラス名）の取得
•if, else 条件分岐
•for, while 繰り返し
•def 関数定義
•return 関数の評価値
•class クラス定義
•__init__ オブジェクトの生成（コンストラクタ）
•self クラス定義内で自オブジェクトへアクセス
•vars オブジェクトの属性名と値
•super 親クラス（スーパークラス）
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Python プログラムの実行
①ソースコードをファイルに保存し，python コマ
ンドで実行
14
ソースコードを
ファイルに保存
python コマンドで実行．
実行時にファイル名を指定．
•Python のインストール必要
https://www.python.org
•Windows では，python コマンドで実行
•終了は exit()
Python プログラムの実行
②Python コンソールを使用．Python プログラムを
入れるたびに結果が得られる（対話的実行と言った
りする）．
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実行
結果
•Python のインストール必要
https://www.python.org
•Windows では，python コマンドで実行
•終了は exit()
python コマンド
実行
結果
Jupyter QtConsole
•インストール必要
https://www.kkaneko.jp/tools/win
/tools.html#python
•「jupyter qtconsole」で起動
Python プログラムの実行
③Python ソースコードの編集，実行機能を持った
アプリを利用
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編集画面
実行ボタン
実行結果
PyScripter の画面
Python プログラムの実行（Google
Colaboratory）
④Python のノートブックを使用．Python プログ
ラムを，コードセルの中に入れておく．
※ コードセル内のプログラムは，編集，実行可能．
（編集や実行には Google アカウントが必要）
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実行結果
Python プログラム
Python プログラム
Python プログラム
まとめ
Python プログラムの実行にはさまざまな方法が
ある
①ソースコードをファイルに保存し，python コマンド
で実行
②Python コンソールを使用．Python プログラムを入
れるたびに結果が得られる（対話的実行と言ったりす
る）．
③Python ソースコードの編集，実行機能を持ったアプ
リを利用
④Python のノートブックを使用．Python プログラ
ムを，コードセルの中に入れておく．コードセル内の
プログラムは，編集，実行可能．
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Google Colaboratory の主な機能
20
•ノートブックの新規作成，編集，保存，公開
（Google Drive との連携による）
•公開により，第三者がノートブックをダウンロード
し，編集や実行なども可能
•Python プログラム（コードセル内）の編集，実行
•「!pip」や「%cd」などのシステム操作のためのコ
マンド（コードセル内）の編集，実行
•ファイルのアップロード，ダウンロード
•ドキュメントの編集（図，リンク，添付ファイルを
含めることができる）
Google Colaboratory の全体画面
21
Web ブラウザの画面
メニュー
（目次，検索と置換，
変数，ファイル）
メニュー
コードセル，テキストセル
の追加
コードセル，
テキストセルの
並び
Google Colaboratory のノートブック
コードセル，テキストセルの２種類
•コードセル：Python プログラム，コマンド，実
行結果
•テキストセル：説明文，図
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テキストセル
コードセル
テキストセル
コードセル
コードセルと，プログラム実行
23
編集前 編集後
2を3 へ
実行ボタンと
実行結果
コードセルで，
Python プログラムやコマンドの編集，実行ができる．
実行結果はコードセル内に残る
実行ボタン
Google Colaboratory でのファイルのアップ
ロード
24
ファイルのアップロード
ファイル
ドラッグ＆ド
ロップでアップ
ロードできる
Google Colaboratory でうまく実行できない
場合
混雑しているときなどは、実行が止まり、再開し
ない場合もある
【その対処】
次で、アクティブなセッションの停止を行い、その
後最初から実行をやり直す
•メニューで「ランタイム」，「セッションの管
理」と操作する．
•アクティブなセッションの一覧が表示されるので，
「終了」をクリックして，すべてのアクティブな
セッションを終了する． 25
Google Colabotaroy とGoogle アカウント
【Google アカウントでのログインが必要】
•ノートブックの新規作成，編集，保存，公開
•Python プログラムの編集，実行
•システム操作のコマンドの実行
•ファイルのアップロード，ダウンロード
【Google アカウントでのログインが不要】
•他の人が公開しているノートブックの閲覧のみ
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Google アカウント
•Google アカウントは、Google のオンラインサー
ビス等の利用のときに使うアカウント
ID, パスワード
（ID, パスワードは自分で決める）
•Google Colaboratory も利用
27
演習
資料：30 ～35
【トピックス】
•Google Colaboratory
•コードセルの作成
•Python プログラムの実行
30
②「ファイル」で，「ノートブックを新規作成」を選ぶ
③Google アカウントでのログインが求められたときはログ
インする
32
④コードセルの新規作成
⑤コードセルに Python プログラムを入れる
x = 100
33
メニューの「+ コード」
をクリック
⑥コードセルの新規作成
⑦コードセルに Python プログラムを入れる
if (x > 20):
print("big")
else:
print("small")
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メニューの「+ コード」
をクリック
if (age <= 12) の直後に「:」
else の直後に「:」
（どちらも，コロン）
字下げ．
（ここでは，半角の空白を 2つ）
⑧コードセルの新規作成
⑨コードセルに Python プログラムを入れる
s = 0
for i in [1, 2, 3, 4, 5]:
s = s + i
print(s)
35
メニューの「+ コード」
をクリック
字下げ．
（ここでは，半角の空白を 2つ）
for i in [1, 2, 3, 4, 5] の直後に「:」
⑩コードセルを上から順に実行し，結果を確認
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コードセルの実行ボタン
をクリック
コードセルの実行ボタン
をクリック
コードセルの実行ボタン
をクリック
まとめ
Google Colaboratory ノートブック
•テキストセル，コードセルの並び
•コードセルは，Python プログラムと実行結果
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