【PythonでAIを作ろう!第1回】図を描くライブラリについて知ろう【Matplotlib】

Python

今流行りのAIを作りたい!

でも何していいかわからない…

こんにちは!

今日からPythonを使ったAIの構築についてお教えしましょう!

作るAIは「あなたの書いた数字を判別するAI」です!

ありがとうございます!

よろしくお願いします!

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ライブラリについて知ろう

AIを作るにあたって何からしたらいいですか?

AIを作るにあたって、まずは「ライブラリ」について知る必要があります。

ライブラリ?

なんですかそれは?

ライブラリとは、「いくつかのパッケージを一つにまとめたもの」です。

「パッケージ」とはなんですか?

パッケージとは、「いくつかのモジュールを一つにまとめたもの」です。

「モジュール」とはなんですか?

モジュールとは、「Pythonのコードをまとめたファイル」のことです。

「〜.py」といった拡張子のファイルのことです。

つまり、ライブラリとは「いくつかのPythonのコードのかたまり」ってことですね!

その通りです!

ライブラリを使うことで簡単に計算ができたり、図を描いたりすることができるんですよ。

ライブラリには、具体的にどんなものがあるのですか?

いい質問ですね!
先ほどお伝えした簡単に計算ができるようになるライブラリ「NumPy」や
図を描くためのライブラリ「Matplotlib」などがあります。

  • モジュール=Pythonのコードをまとめたファイル
  • パッケージ=いくつかのモジュールのまとまり
  • ライブラリ=いくつかのパッケージのまとまり
  • ライブラリの例:「NumPy」「Matplotlib」

Matplotlibを使ってみよう

では早速、「Matplotlib」というライブラリを使ってみましょう!

ファイル名は「image」にしてくださいね。

作りました!

では、以下のコードを入力して実行してみてください!

%matplotlib inline
import matplotlib.pyplot as plt

x = list(range(1, 7))
y = []
for i in range(6):
    y.append(2 * x[i] - 8)

plt.show(x, y)
plt.grid(color='0.8')
plt.show()

グラフが出てきました!

よくできました!

では、一文ずつ解説していきますね!

よろしくお願いします!

まず、1文目の「%matplotlib inline」ですが、これはJupyter Notebookを使うときに必要です。

忘れずに書いてくださいね。

わかりました!

次に、「import matplotlib.pyplot as plt」ですが、これは「Matplotlib」というライブラリの中にある、「matplotlib.pyplot」という基本的なグラフ描画を行うためのモジュールを読み込ませるという意味です。

なるほど!

では、グラフを描くときには「matplotlib.pyplot」モジュールを読み込ませる必要があるのですね?

その通りです!

では次にいきましょう!

次の「x = list(range(1, 7))」から「y.append(2 * x[i] – 8)」の部分は、y=2x-8という一次関数の式に、x=1〜6までの計算をしてくださいという文です。

今回の目標である「AIを作る」ということにはあまり関係のないことですので、詳しい説明は省略しますね。

わかりました!

では、次にいきましょう!

次の「plt.plot(x, y)」はグラフを描画するための命令です。

この命令を書くことで、グラフが描けるわけですね!

そうです!

そして、次の「plt.grid(color=’0.8′)」は、グラフにグリッド線を描画するための命令です。

グリッド線を入れるとグラフが見やすくなりますね!

最後に「plt.show()」で、グラフを画面に表示させます。

これでグラフが描けるというわけです!

  • Jupyter Notebookでは、matplotlibを使うとき、最初に「%matplotlib inline」を書く
  • import matplotlib.pyplot as plt=「Matplotlib」というライブラリの中にある、「matplotlib.pyplot」という基本的なグラフ描画を行うためのモジュールを読み込ませるために書く
  • plt.plot(x, y)=グラフを描画するための命令
  • plt.grid(color=’0.8′)=グラフのグリッド線を描画するための命令
  • plt.show()=グラフを画面に表示させる命令

まとめ

Matplotlibライブラリを使ってグラフを描く方法は分かりましたか?

はい!

簡単にグラフを描くことができました!

Matplotlibはグラフを描くために使うことが基本ですが、それ以外にも使えます。

次回は、Matplotlibを使って、画像を出力させるプログラムについて教えたいと思います!

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