数理生物学演習(2019年度)向けPython環境構築

Minicondaの導入

MinicondacondaというパッケージマネージャーとPythonを含むディストリビューション. 本演習ではMinicondaを用いてPythonの環境構築をおこない,解析などを進めていく. 導入方法はWindowsとmacOSで若干異なるが,導入後は殆ど同じように使うことが出来る.

ダウンロード

まず,MinicondaのWebページへアクセスし,インストーラをダウンロードする.

Miniconda

自分のOSに合ったインストーラ(3系列)を選択し,ダウンロードする.

インストール Windows

  • ダウンロードしたインストーラー(Miniconda-latest-Windows-x86_64.exe)を実行する.
    1. Welcome to Miniconda3 VERSION (64-bit) Setup(VERSIONは時期により異なる):「Next」をクリック.
    2. License Agreement:確認して問題なければ「I Agree」をクリック.
    3. Select Installation Type:デフォルトでは「Just Me」にチェックが入っている(基本はこれでOK).
    4. Choose Install Location:デフォルトではC:\users\{username}\Miniconda3にインストールされる.必要に応じて変更しても良い.
    5. Advanced Install Options:「Register Anaconda as my default Python 3.7」にのみチェックして,「Install」をクリック.
    6. Installing:しばし待つ.
    7. Installation Complete:インストールが終了したら「Next」をクリック.
    8. Thanks for installing Miniconda3!:「Finish」をクリック.


Miniconda

Select Installation Type(手順3)


Miniconda

Advanced Install Options(手順5)


インストール macOS

  • ダウンロードしたインストーラー(Miniconda-latest-MacOSX-x86_64.pkg)を実行する.
    1. ようこそMiniconda3インストーラへ:「続ける」をクリック.
    2. 大切な情報:確認して問題なければ「続ける」をクリック.
    3. 使用許諾契約:確認して問題なければ「続ける」をクリックし,「同意する」をクリック.
    4. “Machintosh HD”に標準インストール:インストール先を変更したい場合は「インストール先を変更…」から選択.基本的にはそのままでOK.「インストール」をクリック.
    5. Miniconda3のインストール:しばし待つ.
    6. インストールが完了しました。:「閉じる」をクリック.

最初の設定

conda及びパッケージの更新

ターミナル(WindowsではAnaconda Prompt,macOSではターミナル)に以下のコマンドを入力しcondaとインストール済みパッケージを更新する.

# condaの更新
conda update conda
conda update --all
conda update -n base conda

仮想環境の作成

本演習用の仮想環境を作成する.

# 仮想環境の作成
# ここでは「compbio2019」という名前の仮想環境をバージョン3.7で作っている.
# conda create -n 名前 python=バージョン
conda create -n compbio2019 python=3.7

確認してみよう.

# 仮想環境の一覧
conda info -e

仮想環境の起動・終了

作成しただけでは仮想環境は有効化されていない. 以下のコマンドで仮想環境に入ろう.

# 仮想環境の起動
# conda activate 名前
conda activate compbio2019

仮想環境から抜けたい場合は以下の通り.

# 仮想環境の終了
conda deactivate

もしcondaコマンドが見つからないといったメッセージが出た場合は一度ターミナルを終了し, もう一度仮想環境の起動から試してみよう.それでもうまくいかないときは手を挙げてTAを呼ぼう!

パッケージのインストール・更新

以下の作業はすべて,演習用の仮想環境内でおこなう.

一度,インストール済みのパッケージを更新する.

# すべてのパッケージの更新
conda update --all

その後,今後の演習に必要な基本的なパッケージをインストールする. ここでは

  • NumPy: 数値計算
  • SciPy: 科学計算関係
  • Matplotlib: プロット関係
  • Pandas: データ解析関係
  • Jupyter: 解析・開発環境関係

をインストールする.

# 必要なパッケージのインストール
conda install numpy scipy matplotlib pandas jupyter

ここに挙げた以外のパッケージが必要になった場合はその都度指示する.

基本的な使い方

Jupyter Notebookの起動・操作

設定した仮想環境内でJupyter Notebookを起動しよう.

# Jupyter Notebook Serverの起動
jupyter notebook

デフォルトのブラウザ(EdgeとかChromeとかFirefoxとか)が起動し,そこにJupyter Notebookのダッシュボード画面が表示される.Chromeが(他のブラウザに比べて)安定しているようなのでChromeで開くことをおすすめする.

起動コマンドを実行した場所が表示されるので,演習用のディレクトリへ移動する.

例えば,~/CompBio2019/01などへ移動する.

Anaconda

作業を行いたいディレクトリへ移動できたら,ノートブックを作成する. ダッシュボード画面から New → Python 3と辿り,クリックする.

Anaconda

新しいタブが開き,そこにノートブック画面が表示される. ダッシュボードのタブを確認すると Untitled.ipynb というファイルが作成されていることが確認できる. 名前は適宜変更する.

Anaconda

各セルにコードを打ち込み,Shift + Enterで実行できる.

In [i]: のセル(iはセルの番号)は入力,それに対応する出力は Out [i]: のセルへ表示される.

Anaconda

もし途中でブラウザを閉じてしまった場合

ターミナルが残っていれば,

Copy/paste this URL into your browser when you connect for the first time.
to login with a token:

以下に表示されているURLをブラウザに入力することで再びダッシュボード画面に入ることができる.

Anaconda