Windows AI支援Python開発環境構築ガイド

【概要】Windows環境でPython、Git、NVIDIA CUDA、PyTorch、AIエディタを使用した開発環境の構築手順を解説する。AI支援機能を含むPython開発環境を構築する際の実践的なセットアップガイドである。

【目次】

AIエディタのメリットと注意事項
ここで紹介する3つのAIエディタ
Python、Git、NVIDIA CUDAのインストール
Python、Git、NVIDIA CUDAの動作確認
AIエディタWindsurf、Cursor、Visual Studio Codeのインストール
導入後の設定と使い始め

AIエディタのメリットと注意事項

Python 3.12、Git、NVIDIA CUDA 12.6、PyTorch、AIエディタ(Windsurf、Cursor、Visual Studio Code)の環境構築手順を説明する。Pythonプログラム開発環境の構築と、GPUを搭載している場合のGPU利用を行う。AIエディタは次のAI機能を備えたエディタであり、Pythonやその他のプログラミング言語の開発環境として重要なツールになっている。

AIエディタの機能:

コード生成支援:自然言語での指示からPythonコードを生成
エラー検出支援:構文エラーの検出と修正提案
コード改善提案:既存コードの改善案を提示
学習支援:プログラミング概念の説明とコーディング例の提示
デバッグ支援:エラーの可能性のある箇所の指摘と対処法の提案

注意事項:

AIエディタは開発を支援するツールであり、コード生成や修正提案には限界がある。生成されたコードや提案内容は検証し理解してから使用し、最終的な判断は開発者自身が行うものである。

ここで紹介する3つのAIエディタ

以下の3つのエディタは無料で利用でき、Python開発に使用できる。他にもJetBrains製品やVim系エディタなど多くの選択肢が存在する。

1. Windsurf

Codeium社開発のAI統合IDE。開発者とAIの協調編集機能(Cascade)を搭載する。

2. Cursor

Visual Studio Codeをベースに構築されたAI強化エディタ。複数のAIモデルを統合し、チャット機能でコード生成から説明まで幅広く対応する。

3. Visual Studio Code + AI拡張

マイクロソフト製エディタ。GitHub Copilot拡張機能でAI支援機能を追加できる。

Python、Git、NVIDIA CUDAのインストール

Python 3.12のインストール

管理者権限でコマンドプロンプトを起動(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー、cmdと入力、右クリック、「管理者として実行」)し、以下を実行する。管理者権限は、wingetの--scope machineオプションでシステム全体にソフトウェアをインストールするために必要である。

REM Python をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Python.Python.3.12 -e --silent
REM Python のパス設定
set "PYTHON_PATH=C:\Program Files\Python312"
set "PYTHON_SCRIPTS_PATH=C:\Program Files\Python312\Scripts"
echo "%PATH%" | find /i "%PYTHON_PATH%" >nul
if errorlevel 1 setx PATH "%PATH%;%PYTHON_PATH%" /M >nul
echo "%PATH%" | find /i "%PYTHON_SCRIPTS_PATH%" >nul
if errorlevel 1 setx PATH "%PATH%;%PYTHON_SCRIPTS_PATH%" /M >nul

Gitのインストール

REM Git をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Git.Git -e --silent
REM Git のパス設定
set "GIT_PATH=C:\Program Files\Git\cmd"
if exist "%GIT_PATH%" (
    echo "%PATH%" | find /i "%GIT_PATH%" >nul
    if errorlevel 1 setx PATH "%PATH%;%GIT_PATH%" /M >nul
)

CUDA 12.6、PyTorchのインストール

AIプログラムのGPU実行に必要なCUDAとPyTorchを、管理者権限でコマンドプロンプトを起動(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー、cmdと入力、右クリック、「管理者として実行」)し、以下を実行してインストールする。管理者権限は、wingetの--scope machineオプションでシステム全体にソフトウェアをインストールするために必要である。

REM CUDA をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Nvidia.CUDA --version 12.6 -e
REM CUDA のパス設定
set "CUDA_PATH=C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v12.6"
if exist "%CUDA_PATH%" setx CUDA_PATH "%CUDA_PATH%" /M >nul
if exist "%CUDA_PATH%" setx CUDNN_PATH "%CUDA_PATH%" /M >nul
REM PyTorch をシステム領域にインストール
pip install -U torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu126

Python、Git、NVIDIA CUDAの動作確認

Python 3.12の動作確認

コマンドプロンプトを起動し、以下を実行してPythonのバージョンを確認する。

python --version

「Python 3.12.x」と表示されれば正常にインストールが完了している。

Gitの動作確認

コマンドプロンプトを起動し、以下を実行してGitのバージョンを確認する。

git --version

「git version x.x.x」と表示されれば正常にインストールが完了している。

CUDA 12.6の動作確認

コマンドプロンプトを起動し、以下を実行してCUDAのバージョンを確認する。

nvcc --version

「Cuda compilation tools, release 12.6」と表示されれば正常にインストールが完了している。

PyTorchの動作確認

コマンドプロンプトを起動し、以下を実行してPyTorchバージョン、CUDAの動作、GPU数を確認する。

python -c "import torch; print(torch.__version__)"
python -c "import torch; print(torch.cuda.is_available())"
python -c "import torch; print(torch.cuda.device_count())"

次はGPUを搭載していないパソコンでの実行結果である。

AIエディタWindsurf、Cursor、Visual Studio Codeのインストール

管理者権限でコマンドプロンプトを起動(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー、cmdと入力、右クリック、「管理者として実行」)し、以下を実行して3つのエディタをシステム全体にインストールする。管理者権限は、wingetの--scope machineオプションでシステム全体にソフトウェアをインストールするために必要である。

winget install --scope machine Codeium.Windsurf Anysphere.Cursor Microsoft.VisualStudioCode -e --silent

導入後の設定と使い始め

Windsurf

スタートメニューからWindsurfを起動
初回起動時にアカウント作成またはログイン
Python実行環境の確認:Terminal(ターミナル)でpython --versionを実行

Python実行環境の設定確認:Ctrl+Shift+P、「Python: Select Interpreter」、システムにインストールされたPython 3.12が選択されていることを確認(選択されていなければ変更)

新規Pythonファイル作成:File、New File、ファイル名を入れる(例:a.py)、フォルダ(ディレクトリ)を選ぶ、Create Fileをクリック

左側のメニューで既存のファイルを開くこともできる。

作成したファイルにprint("Hello")と入力、上の実行ボタンで実行、実行結果を確認

主な機能確認
- Cascadeチャット起動:Ctrl+L
- インライン編集:Ctrl+スペース
- デバッガー:F5
- プログラミング言語の選択:Ctrl+K M

Cursor

初回起動時にアカウント作成またはログイン(GoogleアカウントやGitHubアカウント可)
Python拡張機能のインストール:拡張機能画面でPythonを検索、「Python language support ...」をインストール

サイドバーが表示されていない場合はCtrl+Bでサイドバーを表示する。サイドバー内のExtensions(拡張機能)のボタンをクリックして拡張機能画面を表示する。

Python実行環境の設定確認:Ctrl+Shift+P、「Python: Select Interpreter」、システムにインストールされたPython 3.12が選択されていることを確認(選択されていなければ変更)

新規Pythonファイル作成:File、New Text File、File、Save As、ファイル名を入れる(例:a.py)

作成したファイルにprint("Hello")と入力、上の実行ボタンで実行、実行結果を確認

AI機能の基本操作:
- AIチャット起動:Ctrl+L
- インライン編集:Ctrl+K
- デバッガー:F5

Visual Studio Code

スタートメニューからVS Codeを起動
Python拡張機能のインストール:拡張機能画面でPythonを検索、「Python language support ...」をインストール

サイドバー内のExtensions(拡張機能)のボタンをクリックして拡張機能画面を表示する。

GitHub Copilot拡張機能インストール(必要に応じて)
Python実行環境の設定確認:Ctrl+Shift+P、「Python: Select Interpreter」、システムにインストールされたPython 3.12が選択されていることを確認(選択されていなければ変更)

新規Pythonファイル作成:File、New File、ファイル名を入れる(例:a.py)、フォルダ(ディレクトリ)を選ぶ、Create Fileをクリック

作成したファイルにprint("Hello")と入力、上の実行ボタンで実行、実行結果を確認

AI機能の基本操作:
- Copilot Chat起動:Ctrl+Alt+I
- インラインチャット:Ctrl+I
- デバッガー:F5
- プログラミング言語の選択:Ctrl+K M

これらのAIエディタにより、Python学習の支援と開発作業の効率化を行う環境が構築される。