「プログラミング学習」タグアーカイブ

🧠 Pythonで学ぶ画像認識入門:TensorFlowとKerasで手書き数字を判定する方法(1) ~環境構築編~

AIや機械学習に興味がある方にとって、「画像認識」は最初の一歩として最適なテーマです。
今回は Python + TensorFlow + Keras を使って、手書き数字を自動判定するプログラムを実際に作ってみましょう。
有名な「MNIST(エムニスト)」という手書き数字データセットを使うことで、数十行のコードで高精度な認識が可能になります。


~公式版インストールから仮想環境・動作確認まで~


💻 環境例

項目バージョン・設定内容
OSWindows 11 Pro(64bit)
Python3.13.7(公式版インストーラ)
pip25.2
仮想環境venv(C:\python_env\env)
TensorFlow2.20.0
matplotlib3.10.6

🧩 ステップ①:公式Pythonのインストール

1️⃣ Python公式サイトへアクセス

👉 https://www.python.org/downloads/windows/

2️⃣ 最新の「Windows installer (64-bit)」をダウンロード

①Downloads → Windows を選択し、「Latest Python 3 Release – Python 3.13.7」をクリック

②画面下にある「Windows installer (64-bit)」をクリックしてダウンロード

3️⃣ インストーラ起動後の設定

以下のチェックを必ず確認してください。

Add python.exe to PATH
Use admin privileges when installing py.exe
➡ 「Customize installation」を選択して進む

4️⃣ Advanced Options の設定

  • ☑ Install Python 3.13 for all users

  • ☑ Add Python to environment variables

  • ☑ Precompile standard library

  • 📁 インストール先を以下に変更:

    C:\Python313

5️⃣ 「Install」をクリックして完了!


🧩 ステップ②:インストール確認

インストール完了後、コマンドプロンプトで以下を実行👇

✅ 出力例

🧩 ステップ③:仮想環境の作成と有効化

プロジェクト専用の仮想環境を作成して、ライブラリの競合を防ぎます。


有効化:

✅ 成功すると、プロンプトの先頭に (env) が表示されます

🧩 ステップ④:TensorFlowとmatplotlibをインストール

仮想環境が有効な状態で以下を実行👇


インストール後に確認:

✅ 出力例(抜粋)


🧩 ステップ⑤:動作確認

TensorFlowが正常に動作しているか確認します。


✅ 出力例:

※ oneDNN に関する警告が表示されても正常です。
性能最適化のための通知なので無視してOKです。


🧩 ステップ⑥:仮想環境の管理コマンドまとめ

操作内容コマンド
仮想環境を終了deactivate
仮想環境を再開cd C:\python_env && env\Scripts\activate
ライブラリ一覧確認pip list
仮想環境の削除rmdir /s /q C:\python_env

✅ まとめ

この手順で構築すれば、
Windows上で安定して動作する TensorFlow + Keras + matplotlib 環境が整います。
AI学習・画像認識・データ分析など、あらゆるPython開発に対応可能です💡

💬 次回予告

次の記事

🧠 Pythonで学ぶ画像認識入門:TensorFlowとKerasで手書き数字を判定する方法(2) ~実践サンプルコード編~

では、「TensorFlowとKerasで手書き数字を判定する」実践サンプルコード

を紹介します。
実際にMNISTデータセットを使って、
AIが数字を“読む”プロセスを一緒に学んでいきましょう。

ゼロから学ぶ!Pythonで気軽にデータ分析入門

「Pythonでデータ分析を始めたいけど、難しそう…」
そんな初心者の方でも大丈夫!この記事では、家計簿や売上のような身近なデータを題材にして、Pythonで「データを読み込む → 集計 → グラフにする」までを体験します。

まずは小さな一歩から。ゲーム感覚で数字を扱っていくうちに、自然とデータ分析の基礎が身につきます。


サンプル環境

本記事の内容は以下の環境で動作確認しています。

項目バージョン / ツール
OSWindows 11 Pro 24H2
Python3.12.6
pip24.2
エディタPowerShell / VS Code
ライブラリpandas 2.x / matplotlib 3.x / openpyxl 3.x

Pythonとは?

Python(パイソン) は、シンプルで分かりやすいプログラミング言語です。

  • 文法がやさしい → 初めてでも読みやすい

  • 豊富なライブラリ → 家計簿、売上管理、グラフ化などすぐ活用できる

  • 学習者が多い → ネットに解説記事や質問回答がたくさん

今回は「pandas」「matplotlib」を使って、データを簡単に扱う方法を学びます。


1. Pythonをインストール

Windows 11なら Microsoft Store からインストールするのが簡単です。

  • スタート → Microsoft Store → 「Python」で検索

  • 今回は最新版の「Python 3.13」をインストールします
    ※ダウンロードすると自動的にインストールされます。


2. 動作確認

PowerShellで次を実行:

出力例:

Python 3.13.7

3. 必要なライブラリをインストール


successfullyと上記の様に表示されればインストール正常終了してます。


4. サンプルデータ

家計簿や売上のようなシンプルなデータを用意します。

sales.csv


5. Pythonで分析!4つの出力を体験

パターン① コンソール出力(数字で確認)

ファイル名を sample.py にして、わかりやすい場所(例:C:\Users\〇〇\Documents\python\)に保存します。

sample.py 」を保存したディレクトリに移動し、powershell でpython sample.pyと入力して実行すると以下の様に表示されます。

出力例:

👉 「今日は使いすぎた?」がすぐ分かります。


パターン② グラフ出力(見やすく可視化)

出力イメージ:

👉 支出の増減がひと目で分かります。


パターン③ ファイルに保存(CSV・画像)


👉 結果をExcelや画像にして保存すれば、あとで見返したり人に見せたりできます。


パターン④ Notebookで出力

Jupyter Notebookを使えば、

と書くだけで、コードの下に表がきれいに表示されます。

ステップ1: Notebookを起動

PowerShell で以下を実行します:

👉 ブラウザが開くので「File → New → Notebook → Python 3」で新しいノートブックを作ります。

ステップ2: セルごとにコードを書く

セル1: データ読み込み

👉セルを選択し、Shift  + Enterで実行すると表がセルの下にきれいに表示されます。

Notebookの特徴

print()不要 → 変数名だけで表や集計結果が表示される

グラフはセル下に直接描画

コード・結果・グラフが一つの画面でまとまって見やすい

✅ まとめると、記事で紹介したパターン④のコードは そのまま動きますが、Notebookではprintを省略して変数名だけ書けばOK という違いがあります。

👉 家計簿アプリ感覚で扱えて便利です。


まとめ

  • Pythonは初心者でも気軽に始められる

  • データ分析の出力には4パターンある

    1. 数字で見る(コンソール)

    2. グラフで見る(可視化)

    3. ファイルに保存(CSV・PNG)

    4. Notebookでまとめる

  • まずは「日ごとの支出」を分析してみるとイメージしやすい