Program 環境の構築

まずはじめに

高木研究室での研究で行うデータ解析や画像補正には，プログラミング言語のPythonを利用します。そこで研究室や自分のPC上でプログラム環境を構築する方法を紹介します。使っている環境によって、すんなりいかないこともあります。あくまで流れを説明している程度の解説ですので、本ページを参考にしながら適宜検索して調べてください。
MACとWindowsでは，環境構築の手順が多少違いますので、別々に説明します。Linux（Ubuntu）はWindowが参考になると思います。

Windows編

修正日：2021/07/29　コメント：Windows 10 でインストールまで確認しました。


  1. Windows Terminal をインストールする。

Microsoft Store から Windows Terminal をダウンロードします。インストールするとTerminalはPowerShellがデフォルトで入っています。


  1. WSL2 を使って Ubuntu をインストールする

研究室の環境ではWindows Terminal からAnacondaを使って必要なPythonライブラリがインストールできませんでした。単純に勉強不足だけかもしれません。私たちの研究室ではMacやLinuxをよく使うので、馴染みのあるLinuxディストリビューションのUbuntuをWSLを使ってインストールします。UbuntuとWindowsのファイル交換も問題なく、コピー＆ペーストもストレスなく行えます。インストール方法については、ご自身で調べてインストールしてみてください。今後も手順が変わっていくのでここでは割愛します。


3. Anacondaをダウンロードしてインストールする。

次にWindowsから、ブラウザでAnacondaの公式サイトに飛び，UbuntuバージョンのAnacondaを「ダウンロード」します。サイトの下の方にOSを選ぶ箇所があります。ダウンロード後にUbuntu側からBush を使ってインストールします。

Anaconda公式URL：https://www.anaconda.com/products/individual


4．anaconda で仮想環境を構築する

condaコマンドを使って仮想環境上でプログラム環境を作っていきます。仮想環境で使用するPythonはのバージョンは研究に必要なPythonのライブラリの都合上Python3.5にします。conda コマンドが使えない場合は一旦Ubuntuを閉じて再度開いてみてください。それでも通らない場合はpathが通っていない可能性があるので、UbuntuでAnacondaのpathの通し方を探してください。

conda create -n py35 python=3.5 anaconda

仮想環境が作成できたら以下のコマンドで仮想環境を呼び出します。

conda activate py35

5. Python 3.5 に適したライブラリをインストールする

次にPython3.5のバージョンに合った研究に必要なライブラリをインストールしていきます。使用するコマンドは「conda search」と「conda instal」の2つです。「conda search」でPython3.5のバージョンに合ったライブラリを検索します。コマンドを入力して検索すると，一覧が表示されます。以下によく使用するライブラリを一覧にしているので、必要なライブラリをインストールしてください。

# python3.5

conda install opencv=3.3.1

conda install h5py=2.8.0

conda install gdal=2.2.4

conda install tqdm=4.48.2

conda install pandas=0.23.4

conda install matplotlib=3.0.0

conda install pillow=5.2.0

conda install mpmath=1.0.0

conda install pyproj=1.9.5.1

conda install scikit-learn=0.20.0

conda install plotly=3.2.1

conda install ephem=3.7.6.0

conda install numba=0.39.0


# python All versions

conda install -c conda-forge jupyterlab

conda install -c conda-forge notebook

conda install -c conda-forge tifffile # tifファイルを扱うためのライブラリ

※ 必要なライブラリがインストールできない時

私も詳しくないので、必要なライブラリがインストールできないことがあります。そんなつまずいた時に色々なサイトを調べて、試したことを下にまとめました。

[確認すること]

  • Pythonのバージョンとライブラリのバージョンが対応しているか?

[試してみること]

  • Python やConda をアップデートする（Python3.5の場合3.5.Xの中で最新を入れる）。

  • ライブラリが古い対応バージョンがある場合に、あえて古い方のインストールを試してみる。

  • conda install -c conda-forge ライブラリ名 を使ってインストールを試してみる。

６. その他

以上で研究環境が整いました。UbuntuとWindowsのファイルの受け渡しかたやコピー＆ペーストする方法などは、調べてみてください。

5. Macユーザ向け

OS version ：macOS Catalina以降


HomebrewとかPyenvとか面倒なインストールをしなくても良いです。


1.Anacondaのインストール

を省略してAnacondaをダウンロードして，インストールします。

Anaconda公式URL：https://www.anaconda.com/products/individual

ページの下の方にインストーラーのダウンロードボタンがあります。どちらでも良いですが、初心者はGraphicalの方がおすすめです。

２．anaconda で仮想環境を構築する

はじめに仮想環境を作成して，仮想環境上でプログラム環境を作っていきます。なぜ仮想環境上なのかを一言で説明すると管理しやすいからです。仮想環境でしようするPythonはバージョン3.5をインストールしていきます。Pythonは3.8が今は最新ですが（2020年4月時点）研究に必要なPythonのライブラリの都合上Python3.5をインストールします。

conda create -n py35 python=3.5 anaconda

python3.5の仮装環境を立ち上げる

conda activate py35

３．Python 3.5 に適したライブラリをインストールする

次にPython3.5のバージョンに合った研究に必要なライブラリをインストールしていきます。使用するコマンドは「conda search」と「conda instal」の2つです。「conda search」でPython3.5のバージョンに合ったライブラリを検索します。コマンドを入力して検索すると，一覧が表示されます。ためしにgdalを入れてみましょう。

conda search gdal

conda install gdal==xx.xx.xx

conda search opencv

conda install opencv==xx.xx.xx

4.その他（エイリアスを作る）

anacondaの仮想環境を立ち上げるコマンドが長いので、短くしたい場合は以下の手順で短くできます。そのままでよい場合は必要ない手順です。
.zshrc の編集（nanoエディタを使う場合，nano .zshrc をターミナルへ入力）。

alias py35='conda activate py35'

設定を反映させる

source ~/.zshrc