ディープラーニング入門

Zoomの録画: https://u-tokyo-ac-jp.zoom.us/rec/share/W1nkxWnGjoe0znUDavFXNV5gIr_CvR2YfooayiYdTAKFWjZR3lP4tuV2H23e4UW5.bg9UUku-NFJAx9cj

• インデント（字下げ）によってブロックを定義するため、コードが見やすい。
• 外部ライブラリをpipコマンドで簡単にインストール可能。
• 動的型付け言語。変数の型を明示的に宣言する必要がなく、コードが柔軟。
• インタープリタ言語。一行ずつ実行される。

https://and-engineer.com/articles/YKUFOxQAACgAq_Z-

今回の勉強会の内容であれば、ターミナルを開かなくてもできるのだけど、知っておいたほうが良いので一応やります。

Windowsの人は仮想Linux環境をインストールしておくと後々良いので、まずターミナル(管理者)を開いて

下記のコマンドを入力してEnterを押してください。PCを再起動するようにメッセージが出ると思うので、再起動してください。

wsl --install

再起動したらスタートメニューに「Ubuntu」というのが入っていると思うので、それを実行する。

Ubuntuのターミナルが開いたら、下記を入力してpipとIPythonをインストールしておく。

sudo apt update #リポジトリの更新
sudo apt install python3-pip #pipのインストール
sudo apt install ipython3 #ipython3のインストール

Linuxのコマンドを簡単にインストールできるHomebrewをインストールしておく。Launchpadを開いて、「その他」→「ターミナル」を開いて

下記のコマンドを入力してEnterを押してください。

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

homebrewのインストールが終わったら、下記を入力してIPythonをインストールしておく。

brew install ipython

ls #フォルダ（ディレクトリ）の中にあるファイルを表示する
pwd #今いるディレクトリがどこかを表示する
cd / #一番上(ルートフォルダ)に移動する

https://qiita.com/5t111111/items/7852e13ace6de288042f

• 強力な補完機能
• Pythonの言語としては使えない便利な機能が実装されている。例えば先頭に「!」を付けるとシェルのコマンドを実行可能だったり、変数の最後に「?」を付けると型名などを教えてくれたり。

https://freelance.shiftinc.jp/column/ipython

ブラウザ上でNotebookにプログラムを打ち込み、実行する。もしくは、データなどの保存や共有をするためのツール。サーバとしてのIPythonは別に動いていて(カーネルと呼ぶ)、ウェブブラウザからサーバのIPythonにスクリプトを実行してもらっている。

Jupyter Notebook をベースに Google が独自進化させた環境です。Google アカウントがあれば、自身の PC に Python をインストールしなくてもブラウザから直ぐに利用可能です。GPU付きのサーバ上で動いているカーネルを無料で使わせてもらえる。ただし、無料版ゆえに数時間で接続が切れる。コードを入力したら「Shift＋Enter」で実行する。

https://colab.research.google.com/

東京大学における「Pythonプログラミング入門」の教材

https://utokyo-ipp.github.io/

• セルにコマンドを書いて実行する場合は「Shift + Enter」
• 変数の定義、代入 https://utokyo-ipp.github.io/1/1-2.html#%E5%A4%89%E6%95%B0
• 変数の型について https://ai-inter1.com/python-data_type/ 　文字列、整数、浮動小数点
• if文 https://utokyo-ipp.github.io/1/1-3.html#if%E6%96%87%E3%81%AB%E3%82%88%E3%82%8B%E6%9D%A1%E4%BB%B6%E5%88%86%E5%B2%90

  https://note.nkmk.me/python-if-elif-else/

1．以下の結果はどうなるでしょうか？

val1=1+1
val2=1+"1"
val3="1"+"1"

計算が終わった後の変数の中身を確認し、変数の型を確認すること。

2．valの値はプラスかマイナスの数字が入っているとします。この時、valの中身を絶対値にする（マイナスの場合はプラスに変換する）if文を書いてください。

関数、配列、for文、ファイル読み取り

Google Colab https://colab.research.google.com/

def myfunction(x, y):
    return x + y

https://utokyo-ipp.github.io/1/1-2.html#%E9%96%A2%E6%95%B0%E3%81%AE%E5%AE%9A%E7%BE%A9%E3%81%A8%E8%BF%94%E5%80%A4

• returnは関数の戻り値を指定する
• 関数内部で定義した変数は関数内部でしか使用できない（ローカル変数）
• 逆に関数の外で定義した変数（グローバル変数）にも初期状態ではアクセスできない

引数の絶対値を返す関数absを定義してみる

• リスト [ 1, 50, 3, ... ]

https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/1905/31/news015_2.html

• タプル ( 1, 50, 3, ... )

https://utokyo-ipp.github.io/2/2-2.html#%E3%82%BF%E3%83%97%E3%83%AB-(tuple)

• 辞書 (dictionary) { 'apple' : 3, 'pen' : 5 }

https://utokyo-ipp.github.io/3/3-1.html

名前：大谷翔平、生年月日：1994年7月5日、出身地：岩手県水沢市　というデータを適切なデータ構造に保存せよ。

https://techplay.jp/column/1703

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']

for fruit in fruits:
    print(fruit)

Pythonのfor文は、入れた順番のとおりに取り出される。

https://www.kikagaku.co.jp/kikagaku-blog/google-colab-file/

https://utokyo-ipp.github.io/4/4-1.html#%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB%E5%85%A8%E4%BD%93%E3%81%AE%E8%AA%AD%E3%81%BF%E8%BE%BC%E3%81%BF

1．下記のファイルは2024年度の学生実験で得られたナノポアのシーケンスデータ(FASTQファイル)です。これをGoogle Colabにアップロードし、ファイルを読み取り、リード数を調べてみる。（リード数=行数/4）　read()で読み込んだ文字列を改行で分割してリストにするにはsplit()を使う。

https://suikou.fs.a.u-tokyo.ac.jp/yosh_data/2024jissyu/fastq/3-eDNA.fq

2．FASTQファイルは4行で1リードの情報が書かれていて、2行目に塩基配列の情報が記載されています。塩基配列の長さの合計値を記録し、最後にリード数で割って平均リード長を求めてください。ヒント：10割る3の余りは1ですよね。そのように余りを求める演算子は「%」で、「10 % 3」の結果は「1」です。

クラス、インスタンス、モジュール、Colabのランタイム変更、手書き数字の認識

https://www.tohoho-web.com/python/class.html

https://qiita.com/niwaka_dev/items/6e3d9ff6d797243c77c3