Python（パイソン）とは？初心者向けに特徴や活用事例、学習方法を解説

2024年12月19日2024年12月27日User Note

Pythonは、ここ数年で人気No.1のプログラミング言語です。Pythonは、コンピュータに指示を出すプログラミング言語で、シンプルで分かりやすい文法が特徴です。そのため、初めてプログラミングを学ぶ人にもおすすめです。

シンプルな文法と豊富なライブラリ、フレームワークの存在により、Web開発やデータ分析など幅広い分野で活躍しています。

Pythonの良さを最大限に活かしたいなら、高性能なレンタルサーバーを利用し、学習と実践をスムーズに進めることが重要です。ローカル環境でもPythonを始められますが、レンタルサーバーを使うことで、アプリケーションを24時間稼働させたり、複数人での共同開発が可能になります。また、公開環境でのテストやサーバー特有の環境設定を通じて、実務に役立つスキルも身につきます。

Pythonを利用する際は、公式サイトからモジュールをダウンロードしてパソコンやサーバーに配置するだけで簡単に始められます。ただし、詳細な環境設定が必要な場合もあるため、最初からPythonがインストールされ、基本的な設定も完了しているレンタルサーバーの利用がおすすめです。

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Python（パイソン）とは

Pythonの読み方は「パイソン」で、1980年代後半にオランダの国立研究所でGuido van Rossumによって開発された高水準で汎用的なプログラミング言語です。

Pythonの名前はイギリスのコメディグループ「モンティ・パイソン」に由来します。

読みやすい文法と多様な用途で広く利用され、後ほど詳しく解説しましたが例を挙げると以下の分野で利用されている言語です。

初心者がPythonを習得すれば、これらさまざまな分野の開発に挑戦し、活躍することができます。

ここ数年は特に人気を集め、需要の高まりがこれを後押して、Pythonは世界中の開発者コミュニティによって継続的に改善され、最先端の技術やライブラリが日々追加されています。

さらに、多機能でありながらオープンソースであり、無料で利用できることも注目ポイントです。

Pythonの得意なこと

Pythonの得意なこととして、下記があります。

ここからそれぞれについて紹介していきます。

Webサービスやアプリケーションの構築

Pythonは各種Webサービスやアプリケーションの構築を得意としています。「Web系プログラミング言語」と表現されることもあり、Web開発に強いことは大きな特徴です。

以下はPythonで開発されたWebサイトの例です。

また、以下のようなフレームワークの存在がWebサービスやアプリケーションの開発を加速させています。

また、Google App EngineなどのクラウドプラットフォームもPythonをサポートしているため、簡単にWebアプリケーションの開発が可能です。

Web開発を得意とするプログラミング言語であるため、プラットフォーム側も実装しやすいように対応しています。

データの分析

ライブラリがいくつも存在しているため、データの分析を得意とするプログラミング言語です。

例えば、以下のライブラリを組み込むことで、簡単にデータの分析ができます。

ライブラリを活用することで、データの読み込み、操作、分析、視覚化と本来は専門知識が必要となる作業もスムーズに実装できます。

具体例を挙げると「WebサイトのデータをPandas加工して取得、その結果をNumPyなどで計算・分析しMatplotlibでグラフとして可視化」などが分かりやすいでしょう。

また、機械学習用のScikit-learnやディープラーニング用のTensorFlow、Kerasなどを活用することでもデータの分析が可能です。

データサイエンスのスキルが高くなくとも、言語として得意分野であるため、簡単に実装できてしまいます。

データの収集・処理の自動化

データの収集・処理の自動化にも適したプログラミング言語で、例えばWebページのデータを自動で収集する技術である「Webスクレイピング」に利用できます。

Webスクレイピングとは？
Webサイトの情報を機械的に収集・処理し、その結果をデータ解析などの業務に活用する手法です。

また、HTMLなどの構造を解析する「構文解析機能」を持つBeautifulSoupやScrapyといったライブラリを利用することで、効率的なデータ収集が可能になります。

Pythonをスクリプト化して、自動的に実行させることを意識すると良いでしょう。例えば、1日に1回、自動的にデータを収集するように処理を自動化します。

AI開発

PythonはAIと機械学習の開発を得意とするプログラミング言語で、現状、開発に最適な言語であると考えられています。

数値計算の速度が安定し、分かりやすい文法が採用されていることで、スムーズに開発できるからです。

また、開発に利用できるライブラリが豊富であることもAI開発を加速させています。

実際、動画配信サービス大手のNetflixはサービス全体にPythonを採用し、セキュリティ強化や顧客分析にAIを活用しています。

Pythonを用いて顧客の思考を分析し、おすすめ作品を提示したり、アクセスログを解析して不正を検知したりしています。

ブロックチェーン技術の開発

ブロックチェーン技術の開発や活用もPythonの得意分野に含まれています。

例えば、Ethereumなどのプラットフォームと統合するためのライブラリが提供されているため、スマートコントラクトや分散アプリケーションの開発が可能です。

具体的には「web3.py」と呼ばれるライブラリによって、スマートコントラクトをPythonで実装できます。

必ずしもPythonで開発する必要のない分野ですが、Pythonの簡潔さと強力なライブラリが需要を後押ししていると捉えましょう。

素早く開発できることは、変化の激しい今の時代に素早く順応できることを意味し、結果的に多用されるようになっています。

Pythonの不得意なこと

Pythonは得意分野の多いプログラミング言語ですが、不得意なこともあります。

Webデザイン

PythonはWebデザインの開発に適したプログラミング言語ではありません。

基本的に、デザインはHTML・CSS・JavaScriptなどのフロントエンド技術が必要です。

Pythonはサーバーサイドのロジックやデータ処理に強みがあるものの、ユーザーインターフェースのデザインやアニメーションには適していないと考えましょう。

スマホアプリやゲームの開発

スマホアプリや複雑なゲーム開発にはあまり向いていません。

例えば、スマホアプリ開発では以下のような、親和性の高いプログラミング言語が採用される傾向にあります。

これらのプログラミング言語はスマートフォンでのパフォーマンスが高く、デバイス固有の機能を最大限に活用できるからです。

もちろん、Pythonでプロトタイピングやツール開発を実施することはあるかもしれません。

しかし、本格的なスマホアプリやゲームの開発には、別のプログラミング言語を採用することが一般的です。

Pythonの実用性と応用例

Pythonの実用性を理解するために大手企業の使用例を紹介します。

大手企業におけるPythonの使用例

GoogleでのPythonの活用

Googleでは、Pythonが正式な開発言語とされ、幅広く活用されています。

例えば、YouTubeやGoogle App Engine、Google Colabなどの主要なサービスはPythonで開発されたものです。

また、内部的なデータ分析やシステム自動化、各種エンジンの構築などにもPythonが利用されています。

InstagramにおけるPythonの利用

Instagramは、サービスのバックエンドで広くPythonを使用しています。

特に、開発のベースに「Djangoフレームワーク」を採用して、複数のデバイスからの利用も素早く処理できるようにしていることが特徴です。

AmazonでのPythonの使用

Amazonでは、Pythonがさまざまな分野で活用されています。

例えば、AWS（Amazon Web Services）では、PythonがLambda関数のスクリプト記述やEC2インスタンスの自動起動・停止、リソース管理スクリプトの作成に利用されています。また、S3（Simple Storage Service）との連携によるデータの処理・移動を効率化するためにもPythonが活用されています。

さらに、Amazonの通販サイトでは、Pythonがデータ分析や機械学習モデルのトレーニングに用いられています。数多くのライブラリを駆使し、データに基づいた意思決定を行うことで、顧客満足度の向上や効率的な経営を実現しています。

Pythonの特徴とおすすめポイント

Pythonには、プログラミング言語としての特徴がいくつもあります。

具体的にどのような特徴があり、なぜおすすめであるかについて解説していきます。

初心者でも学びやすい

Pythonが初心者でも学びやすいと考えられる理由は多岐にわたり、例えば以下があります。

コードがシンプル

他のプログラミング言語と比較すると文法がシンプルであり、初心者でも簡単に学習できます。

複雑な記法のプログラミング言語もありますが、比較するとPythonは初心者でも学びやすい言語です。

インデントのルールが絶対的

Pythonにはコードを記述する際のインデントに絶対的なルールがあることも初心者が学びやすい理由とされています。

「インデントブロック」と呼ばれるルールであり、適切なインデントを付与しないとソースコードが実行されません。

Pythonのコミュニティが活発

開発者コミュニティには多くのエンジニアが参加しており、コミュニケーションを取りやすい点も魅力です。

例えば、プログラミング言語の仕様に疑問があれば、コミュニティで質問して解決できます。

また、同様の機能を持つ関数について、どれを選択すべきか有識者から意見を得ることも可能です。

また、自分なりに考えたことがあるならば、コミュニティで発信することで有識者からフィードバックしてもらうことが可能です。

機械学習や深層学習に適したPythonのライブラリ

Pythonは、機械学習や深層学習に非常に適した豊富なライブラリを提供しています。

これらの存在が開発の効率性を高め、Pythonの人気を後押ししていることが特徴です。

それぞれのライブラリが独自の進化を遂げている状況で、それぞれが持つ特徴を理解して選択することが求められるようになっています。

Pythonの高い汎用性

解説したとおり、Pythonは幅広い分野に利用され、再掲しますが汎用性の高いプログラミング言語です。

まず、PythonはYouTubeやInstagramのような、Webサイト・Webアプリケーションの開発に利用されます。シンプルなサイトから複雑なものまで対応が可能です。

また、大量のデータを読み取ってデータ分析したり、それを機械学習に活かしたりもできます。

例えば、社内に蓄積された取引データをPythonで分析することで、「どの企業にどの製品を売り込むべきか」を明確にすることができます。

他にも、バッチ処理と呼ばれるものを開発することで、自動的にアプリケーションなどを制御できます。

AIと機械学習開発におけるPythonの適性

現在はAIの開発がトレンドであるため、これに対応できるPythonは魅力的なプログラミング言語だといえます。

AIの開発や基礎となる機械学習・深層学習、データ解析に役立つライブラリなどが整っているからです。

例えば前述したAIライブラリや機械学習・深層学習ライブラリなどが該当します。

Pythonの無料利用

Pythonはオープンソースのプログラミング言語であり、私的利用でも商用利用でも無料で利用できます。

PSF（Python Software Foundation）の定める独自のライセンスが適用され、基本的に無料で自由に利用や再配布が可能です。

商用利用の場合はライセンス費が発生するプログラミング言語もあるため、比較すると無料で安心といえるでしょう。

公式のWebサイトから容易にダウンロード可能で、サーバーにインストールすることで素早く導入が可能です。

また、ライブラリとフレームワークも無料で利用でき、コストを抑えて開発したりアプリケーションをリリースしたりできます。

Python（パイソン）のおすすめ勉強法

これからPythonを習得したいと考える人は、どのような方法で学ぶべきか悩んでしまうかもしれません。

今回は、特におすすめの3つの勉強法について簡単に解説します。

オンライン教材

気軽にPythonを学びたいと考えているならば、オンライン教材の活用をおすすめします。

現在は、インターネット上に様々な教材が公開されているため、これらを活用することでスムーズな学習が可能です。

例えば、以下のような教材を利用してPythonを学習できます。

これらは一例ですが、無料で利用できるサービスが多くあるため、これらを利用することでPythonの基礎を学習できます。

参考書籍

体系的に学びたいと考えているならば、Pythonの参考書籍の購入をおすすめします。

一般的に「内容の正確性」「構成を妥当性」などが吟味され、正確な内容を体系立てて順番に学びやすいからです。

また、非常に多くの参考書籍が発売されているため、自分のレベルに適したものを選びやすいこともおすすめポイントです。

基礎が中心のものもあれば、実践が中心のものもあり、自分の学習スタイルに適したものを見つけやすくなっています。

例えば、Amazonの「プログラミング言語>Python」のカテゴリで書籍を探すと「スッキリわかるPython入門」「Pythonチュートリアル 第4版」など基礎的な内容を示すタイトルの書籍が見つかるはずです。

また、同様に探すと「Pythonプログラミングパーフェクトマスター」「Python機械学習プログラミング 達人データサイエンティストによる理論と実践」などと実践的なタイトルの書籍もあります。

これらは実際に筆者が読んでみた感覚に依存しますが「入門」「基礎」「チュートリアル」が初心者向け、それ以外は中級者以上向け大まかに理解して良いでしょう。

プログラミングスクール

一気にPythonについて学びたいと考えるならば、プログラミングスクールの活用もおすすめです。

近年は、有名なプログラミングスクールからPythonに関する講座が数多く提供されています。

初心者向けや基本的な部分は理解した中級者向けの講座などが存在するため、これらを活用すると良いでしょう。

多くのプログラミングスクールで十分に検討されたカリキュラムが用意されているため、基本から応用まで網羅的に学習することが可能です。

また、プログラミングスクールを利用すると、自分の疑問点を解決できるなどのメリットがあります。

Pythonの基本的な文法

Pythonの基本的な文法をピックアップして解説します。

変数

Pythonでは変数にデータを保存でき、変数名には文字や数字、アンダースコアを使用できますが、数字で始めることはできません。

具体的にPythonで記載すると以下のとおりです。

x = 10      # 整数を代入
name = "ValueNote"  # 文字列を代入

データ型

Pythonは動的型付け言語であるため、事前に宣言せずに変数を利用できます。データ型としては以下が採用されがちです。

具体的にPythonで記載すると以下のとおりです。

age = 25           # int
height = 5.9       # float
greeting = "Hello" # str
numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # list
person = {"name": "ValueNote", "age": 30} # dict

制御文（if,for,while）

制御文を使ってプログラムの流れを制御できます。

具体的にPythonで記載すると以下のとおりです。

# if文の例
x = 10
if x > 5:
    print("x is greater than 5")
else:
    print("x is not greater than 5")

# for文の例
for i in range(5):
    print(i)  # 0から4までの数値を出力

# while文の例
count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 1

Pythonに関するQ＆A

Pythonに関するよくある質問とその回答をまとめました。

Python（パイソン）を活用する職業は？

Pythonを活用する職業はいくつもあります。特に冒頭で述べたPythonでできることを実現するために働くエンジニアが多い状況です。例えば以下のような分野や職業でPythonが利用されます。

もちろんこれらだけではありませんが、Pythonを軸とする職業は代表例であると考えましょう。

Web開発に利用されることは多いですが、近年はデータサイエンスなどの分野でも多く利用されています。

Python初心者が作れるものは？

Python初心者でも基本的な部分が理解できていれば、様々なツールやサービスを作成できます。

例えば、以下のような選択肢が考えられます。

Web関連のツールを作成するか、AIを活用したシステムを構築してみるとよいでしょう。

Web関連のツールであれば、画面の作成からデータベースへの連携を確認できるものをまずはおすすめします。

複雑な機能にはせず、基本的な部分を習得するために作成してみましょう。

また、近年はAIのライブラリーが数多く公開されているため、画像認識や文字認識などを試してみることもおすすめです。

将来的に自分がPythonをどのように活用したいかを踏まえて、初心者のうちに作成してみるものを決定することをおすすめします。

Python（パイソン）の問題点は？

Pythonは非常に人気のあるプログラミング言語ですが、いくつか問題も抱えています。

まず、Pythonはインタプリタ言語で、コードが逐次実行されるため、コンパイル言語と比較して実行速度が遅いと考えられています。

そのため、計算量の多いタスクやリアルタイム性が求められる処理では、C++など高速な言語に劣ってしまうことがあるため注意が必要です。

また、Pythonは動的型付けの言語であり、変数の型を明示的に宣言する必要がありません。

これは、開発効率を高める反面で、型に関するバグが実行時まで発見されないという問題を抱えます。

Python（パイソン）をどのように学べばよいか？

これからPythonを学びたいと考えているならば、基本的な知識を習得して、実際に手を動かすことが重要です。

知識を習得しながら、実践的にプログラミングで学んでいく流れでも良いでしょう。

まず知識を習得するためには、勉強法で解説した方法を試してみてください。

独学の場合はオンライン教材か参考書の購入からスタートしましょう。

どちらの場合でも、実際に自分のパソコンなどに開発環境を構築してみることが重要です。

まとめ

Pythonがどのようなプログラミング言語で、特徴や得意分野・不得意分野がどうなっているかについて解説しました。

Python（パイソン）とは、1980年代後半に開発された高水準で汎用的なプログラミング言語です。シンプルで読みやすい文法が特徴で、Web開発やデータ分析、AI開発など幅広い分野で活用されています。

以前はWeb開発に活用されているプログラミング言語でしたが、現在はAIや機械学習など幅広い分野で利用されています。

ここ数年は人気No1のプログラミング言語で、初心者にとっても習得する価値の高いプログラミング言語です。

Pythonは無料でダウンロードでき、パソコンやサーバーへ設置するだけで簡単に利用を開始できます。

ただ、詳細の部分は環境設定が必要となるため、自分で構築するのではなく、レンタルサーバーの利用が良いでしょう。

コアサーバーであれば、最初からPythonがインストールされ、基本的な設定も完了しているため、初心者でも今すぐに開発に着手できます。Pythonの実行環境としてコアサーバーを是非ご検討ください。

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