Pythonで何ができるかわからない
Pythonの活用例を知りたい
今回はこういった悩みを解決したいと思います。
エンジニアでプログラミングの需要が増えてきている中でプログラミングを学ばれる方が増えてきているのではないでしょうか。
端的にプログラミングといってもHTML、CSS、JavaScript、Python、Swift、Unityなど様々なものが存在します。それによってできることもWeb開発、データ分析、AI開発、ゲーム開発など様々なことができます。
またプログラミングの勉強を始めたけど、活用事例がわからないため勉強だけして終わってしまう方もいらっしゃるのではないでしょうか
今回は実際にPythonがどういったモノに活用されているのかを事例を踏まえて紹介します！
Pythonで「できること」
- AIや機械学習領域のメイン言語として使用される
- ライブラリやフレームワークを活用することで応用領域が広い
- 初学者でも扱いやすい
Pythonは少ないコードでシンプルに記述ができ、機械学習やWebアプリケーションなどのさまざまな領域で用いられる言語です。
実際に具体例を交えて、Pythonの活用領域をいくつか紹介していきます。
AI（人工知能）開発
簡単に言うと人間と同じようにロボット（機械）に知能を持たせることをPythonで行うことができます。2012年ごろからディープラーニングと呼ばれる手法が発展しAI開発が飛躍的に伸びています。「画像認識」「音声認識」「自然言語処理」といった分野でAIは活用されており、世の中に普及しており、一部の仕事はAIに代替されているところもあります。
身近な活用例として画像認識ではスマホのロック画面を開けることができる顔認証システムや信号や人などをカメラで認識することで自動運転の開発がされています。
音声認識ではAppleのSiriやAmazonのアレクサに活用されております。余談ですが、これらのシステムは音声認識だけではなく、人の意図もAIが認識してくれているという点もあります。
画像認識AIを体験できるものとして、下記があります。こちらはGoogleの研究成果を体験できるWebサイトで、出題されたお題の絵を描くとAIが何か当てるという画像認識AIを体験できます。
たとえば、Siriに「今日暑い？」と聞いたとします。そうするとSiriは現在地情報から天気や気温などの情報を教えてくれると思います。
これは人が「今日暑い？」という質問の背景には天気や気温のことが知りたいという意図を認識して情報を教えてくれていることになります。
意図を理解できていないと「今日暑い？」と聞いたときにSiriは「そうですね。」としか返してくれないかもしれないです。
データ解析・分析
データ解析・分析とは統計学やアルゴリズムを活用してデータを解析・分析することです。また、AI開発においては前処理としてデータから特徴量を抽出する処理を行うこともあります。
Pythonではデータ解析・分析をするためのツールやライブラリがたくさん存在します。ライブラリの例を下記にまとめておきます。
- Numpy 数値や行列計算
- Pandas データをテーブル形式で扱える
- Matplotlib グラフで可視化
- Scipy 高度な科学計算（信号処理や統計）
- tensorflow, Pytorch AI開発
具体例を考えると、ある製品の改良版を開発することになったとします。そこで、製品の販売データから顧客の年齢層・性別、購入時期、購入時間帯、製品の種類や数、単価、購入頻度などのデータを集めます。
データから年齢層や性別がわかると購入者が多い年齢層や性別にターゲットを置いた製品改良を行うことができます。
こういったようにデータ解析・分析をすることは重要な情報を得る手掛かりとなります。
組み込みアプリケーション作成
Raspberry Piのような「組み込みソフトウェア」と呼ばれる機械を制御させるためためのソフトウェアにPythonで指示を行うことでロボットアームなどを制御することができます。
組み込みアプリケーションには使用できるコストやスペックには制限が大きいこともあり、組み込みソフトウェアには基本的に軽量で高速なC言語やC++が主流のようです。
しかし、AIとRaspberry Pi（組み込みアプリケーション）を組み合わせることで世の中では面白い取り組みをされています。
そのため、Pythonで組み込みアプリケーション開発にも注目されています。
自動化による業務効率化
Web画面の中で人が行うボタンのクリックや画面のスクロール、データの収集を自動化することで業務効率化することができます。１つ、２つの作業であれば良いですが、同じ作業が100回や1000回となるときはPythonで自動化することで作業効率がアップすると思います！
自動化するための技術の１つにPythonを使ったHTMLから必要な情報（テキストや画像）を取得・整形・解析するWebスクレイピングがあります。Webスクレイピングを使うことで例えば、いくつかのWebサイトからホテルの価格などを収集してくることができます。
また、PythonでAPIを使ったLINEやGmailの自動返信などを活用することで業務効率化することができます。LINEのメッセージの自動返信などは企業などが取り入れており、体験された方もいらっしゃるのではないでしょうか。
Webアプリケーション
有名なPythonを使ったWebアプリケーションとしてInstagram, YouTube, Facebookなどがあります。
PythonでWebアプリケーションを開発するプラットフォームとして有名なものではDjangoやFlaskがあります。フレームワークを活用することでログイン機能や投稿機能などを作成することができます。
日本語でPythonのインストールからDjangoの使い方まで紹介してるサイトがありますので参考にしてみてください。
まとめ
- AI（人工知能）開発
- データ解析・分析
- 組み込みアプリケーション
- 自動化による業務効率化
- Webアプリケーション
今回は実際の事例を交えてPythonの活用例をいくつか紹介しました。Pythonを勉強されている方、これから勉強しようと思う方に参考になれば幸いです。
Pythonは紹介したように活用される領域がたくさんありますので、自分のやりたいことを決めてからPythonの勉強をされるといいと思います。
私自身はAI開発や機械学習の領域は仕事で活用しておりますが、アプリケーションに関するPythonの知識はあまり使わないため、知らないことが多いです。
今サイトではこれからもPythonに関する有益な情報をたくさん発信していきますので応援よろしくお願いします。
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