1. プログラミングの基礎と

Python 言語入門：創造的なデジ

タルスキル

Pythonプログラミング講座：基礎から応用まで

(全15回)

URL: https://www.kkaneko.jp/pro/pf/index.html

金子邦彦

1-1. プログラミングの基本

と意義

• コンピュータは，プログラムに

従って動作

• プログラムは，コンピュータに指

示を出し，所定の作業を遂行させ

る

この関係が，コンピュータシステム

の基礎

コンピュータとプログラムの関係

プログラムの本質

• プログラムを設計し作成するプロセス（プログラミン

グ）は，創造的な活動

• プログラムは，コンピュータに指示を出し，所定の作

業を遂行させる

• 複雑な作業も自動化し，効率化することが可能

Python 言語のプログラム

プログラムの

実行結果

① プログラムによるアプリケーションの実現

プログラムが動作し，アプリケーションの機能を実現

Web ブラウザ

ワープロ

（マイクロソフト・ワード）

② プログラムによるコンピュータの制御

Python 言語を使って

ニューラルネットワーク

を作成．AIシステムを構築

プログラムは，コンピュータの動作を細かくコントール

③ プログラムによるコンピュータ間連携の実現

利用者

コンピュータ

利用者

サーバは，サービスを提供する

ITシステム

ネットワーク

コンピュータ同士の接続でもプログラムが必要．

コンピュータ

① プログラムの内容によって，コ

ンピュータはさまざまな作業を実行

できる

② プログラムを利用することで，

多くの作業を自動化できる

③ プログラムで行った作業をいつ

でも再現できる．

④ プログラムは柔軟性があり，変

更により，プログラムの動作を簡単

に調整できる

プログラミングの４つの基本的特徴

• 未来の技術を学ぶことは楽しい

• プログラミングはクリエイティブ

な行為

• 視覚的なプログラムを書くことで、

ゲーム感覚をもって楽しみながら

学習することも可能

プログラミングの魅力

プログラミングの達成感

• 自分のアイデアを形にすることで得られる達成感

• 自分でデザインし、問題が生じたときは自分で解決してい

く

• 自分の手でプログラムを完成させるプロセスは、大いに充

実感をもたらすもの

プログラミングの活用領域

• プログラム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

• プログラムを活用することで，複雑な作業の自動化が可能

である

1-2. Python言語の特徴とプ

ログラミングの可能性

• 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

Python 言語の概要

Python 言語の特徴

• Python は，直感的で読みやすい文法構造

• シンプルなスクリプトから、高度なプログラムまで，さま

ざまな規模の開発に対応できる柔軟性を備える

Python 言語の主な利点

文法のシンプルさ

直観的で読みやすい

例 print で簡単に出力

if や else で条件分岐

for や while で繰り返し（ループ）

字下げでブロック構造を示す

拡張性

多岐にわたる分野で利用が可能

例関数やクラスを定義する def や class

継承やオブジェクトの属性名と値を操作する super や vars

柔軟性

シンプルなスクリプトも、高度なプログラムも作成可能

Trinket の概要

• Trinket はオンラインの Python、HTML 等の学習サイト

• ブラウザで動作

• 有料の機能と無料の機能を提供

• 自作プログラムの公開と共有が可能

• Python の標準機能に加え，外部ライブラリ

matplotlib.pyplot, numpy, processing, pygal が利用可能

• 公開プログラムごとに固有の URL が割り当てられる

例 https://trinket.io/python/0fd59392c8

• 「Run」ボタンによるプログラムの開始，「STOP」ボタンに

よる終了

• メイン画面でのプログラム編集と再実行が可能

• 左側で実行結果を確認

Trinket の基本操作

確認編集用の

メイン画面

実行結果

実行、STOP ボタン

演習．

Trinket による Python プ

ログラム実行

① trinket の次のページを開く

https://trinket.io/python/6c 652f1c2f

② 実行結果が，次のように表示されることを確認

• 実行が開始しないときは、「実行ボタン」で実行

• プログラムを書き替えて再度実行することも可能

実行、STOP ボタン

③ trinket の次のページを開く

https://trinket.io/python/94d1563844

④ 実行結果が，次のように表示されることを確認

• 実行が開始しないときは、「実行ボタン」で実行

• プログラムを書き替えて再度実行することも可能

実行、STOP ボタン

ボールが

壁に当たったら

反射する．

演習．

基本的な計算から高度な

数学処理まで

① trinket の次のページを開く

https://trinket.io/python/2b804ab19a

② 実行結果が，次のように表示されることを確認

オペレーティングシステム（コンピュータ）のタイマー

を利用した現在日時の表示

現在の日時

import datetime

now = datetime.datetime.now()

print(now)

③ trinket の次のページを開く

https://trinket.io/python/597e5771ff

④ 実行結果が，次のように表示されることを確認

平方根：面積が 7 の正方形の一辺の長さ

import math

print(math.sqrt(7))

⑤ trinket の次のページを開く

https://trinket.io/python/4e3559f879

⑥ 実行結果が，次のように表示されることを確認

円周率：半径 3 の円の面積は？

import math

print(3 * 3 * math.pi)

⑦ trinket の次のページを開く

https://trinket.io/python/bdcce27488

⑧ 実行結果が，次のように表示されることを確認

三角関数：三角形の２辺の長さが，４と６で，その間の

角度が６０度のとき，面積は (1/2) × 4 × 6 × sin(60)

import math

print((1/2) * 4 * 6 * math.sin(60 * math.pi / 180))

プログラミングの意義と可能性

• プログラミングは，人間の力を増幅し、私たちができるこ

とを大幅に広げる技術である

• 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

• 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

• 論理的思考力の向上

• 問題解決能力の育成

• デジタル社会での必須スキル

プログラミングの応用分野

• Web開発

フロントエンド（HTML, CSS, JavaScript），バックエンド

（Python, Django, Flask）

• データ分析

ビッグデータ処理，統計分析，データビジュアライゼーション

（データの可視化）

• 人工知能

自然言語処理，コンピュータビジョン（画像認識技術），予測モ

デリング

• ゲーム開発

2Dゲーム，3Dゲーム，モバイルゲーム

• IoT（Internet of Things）

センサーデータの収集と分析，スマートホームシステム

• サイバーセキュリティ

ネットワークセキュリティ，暗号化技術

人工知能を学ぶ楽しさ

人工知能：人間の思考を模倣し、超えることを目指す挑戦。

人工知能は、現在進行形の最先端技術であり、未来に向け

てもその発展が続く、刺激と興奮に満ちた分野である。

顔情報処理３次元データの合成

物体検出、指定されたキーワードは

AIには初見（ゼロショット）

消失点推定

テキスト検出

Python プログラムのパソコン上での実行

作成した Python プログラム

のソースコードを，例えば

「foo.py」という名前のファ

イルに保存

① Python プログラムのファイル保存

② Python プログラムの実行

プログラムを実行するには，

シェル（例えば，Windows の

場合はコマンドプロンプト）

を開き，「python foo.py」の

ようなコマンドで実行

Python プログラムはオンライン実行（例：Trinket ）の

ほか，パソコンでも実行可能．（パソコンでの実行の

場合には，Python 処理系のインストールが必要）

まとめ

• Pythonは直感的で読みやすい文法を持つプログラ

ミング言語．

• 文法のシンプルさ，拡張性，柔軟性が特徴的．

• 基本的な計算から高度なプログラミングまで幅広く

対応可能．

• Web開発，データ分析，AI，ゲーム開発など応用分

野が多岐にわたる．

• プログラミングは人間の能力を増幅し，創造的な活

動を支援する重要な活動である．