独断!Pythonでpipインストールしたい外部ライブラリまとめ

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当WATLABブログで多数紹介しているコードを問題無く使用するためには、複数の外部ライブラリが必須です。今回PCを新しくしたので、これを機にpipインストール集を作ってみました。これを実行すれば当ブログのコードが全て走るはずです。

こんにちは。wat(@watlablog)です。数ある便利なPythonの外部ライブラリを独断と偏見でまとめ、pipインストール集を作りました

pipインストール集を作る目的

1記事ずつブログを見なくてもよくするため

2019年4月から、Windows機でPythonのインストールを行いPythonの学習を開始しました。そして2020年6月にMacを購入し、再度環境構築をはじめました。

ブログによるアウトプットをしながら少しずつ学習を進めており、特に気にもとめていなかったのですが、新しいPCで最初からライブラリを揃えるのって結構大変なんですよね。

Anacondaを使えばデータ分析系のライブラリが初めから揃ったりするみたいですが、なかなか管理が面倒だったりブラックボックス感があって好きになれませんでした(参考:Pythonインストール方法とAnacondaを使わない3つの理由)。

他にも僕にはまだわかっていない方法で簡単に環境構築をする方法があるかもしれませんが、まだハードルを感じてしまいます。

なので粛々と地道にpipインストールをしていこうかなと思っていましたが、自分でもブログ記事を1から読み直して同じ環境を構築していくのは大変難儀なので、pipインストール集の作成を思い立ったワケです。

途中参加読者の環境構築を助けることができる?

…上記の理由で作成を始めたワケですが、よく考えたら、このpipインストール集は当ブログのコードに最適化されているので、当ブログを途中から読んで頂いている読者の皆様の面倒を少しだけ軽減させることもできそうです。

ところでpipとは?

ここまでpipを知っていることを前提に話を進めてしまいましたが、pipについての概要は「Pythonのパッケージ管理ツール pipの使い方とコマンド集」という記事に記載していますので、是非ご確認下さい。

プロキシエラーの場合やオフライン環境の場合は?

社内のプロキシにひっかかってpipインストールが出来ない場合や、オフライン環境で外部ライブラリを揃えたい場合は「pip installでプロキシエラーになる問題を解決する方法」の記事をご覧頂くと解決するかも知れません。参考までに。

pipインストール集

汎用のライブラリ

特にジャンル等は関係無く、様々なプログラムで汎用的に使うことができるライブラリを以下に示します。

Windows

Mac

汎用ライブラリを使った関連記事抜粋

Python/Pandasの基本操作!データフレーム行列の取扱い
Python/matplotlib3Dプロット!面と散布図を作成
Python/seabornで行列散布図!ペアプロット方法と設定
NumbaのJITでPythonを高速化したら40倍も速くなった

信号処理系のライブラリ

信号処理カテゴリで扱っているプログラムはほとんどnumpyやscipyを使って書いているので、ここで紹介するライブラリは以下のように少ないです。

Windows

WindowsのPython3.7環境でpip install pyaudioをするとエラーが出る場合があります。その時の解決法は「Python3.7でPyAudioがインストールできない時の解決法」に記載しましたのでご確認下さい。

Mac

macOSでpyaudioをインストールする場合、一旦brewコマンドでportaudioをインストールしてからpyaudioをpip installすることで問題無く環境構築出来ました。

Homebrewが必要ですが、詳しくは「macOSにPython3をインストールする方法をまとめてみた」をご覧下さい。

信号処理系ライブラリを使った関連記事抜粋

PythonのPyAudioで音声録音をする簡単な方法
PythonのPySoundFileでwavファイル波形表示
Python/pydubでmp3をwavファイルに変換する方法
PythonのSciPyでローパスフィルタをかける!

画像処理系のライブラリ

画像処理系はOpenCVやPillow、OCR系をインストールします。

Windows

Mac

※MacでOpenCVを使うためには一旦brewコマンドでopencvを入れています。こちらもHomebrewで一発です。tesseractもbrewで入れることが可能ですが、訓練データのダウンロード等もあるので詳しくは「Pythonで文字認識!Tesseract/PyOCR導入と例題」をご覧下さい。

Macでカメラにアクセスするセキュリティ設定

macOSの場合、これだけインストールした後に何も考えずにカメラへのアクセスをしようと思うと、以下のようなエラーメッセージが出ます。

OpenCV: out device of bound (0-0): 2
OpenCV: camera failed to properly initialize!

これはStack Overflowに解決策が載っていましたので、こちらにもメモしておきます。

If You are Using MAC, I Actually Solved this Issue By Granting Permission for Terminal To Access Camera in Security and Privacy Section in System Preferences.

Stack Overflow

要はPCのセキュリティ設定が原因で、カメラにアクセスできないため初期化ができませんというエラーです。

「システム環境設定」→「セキュリティとプライバシー」→プライバシータブまで行き、以下の画像の手順で「デベロッパツール」内「ターミナル」にチェックを付けることで解決します。

macOSにおけるカメラアクセスのためのセキュリティの設定

画像処理系ライブラリを使った関連記事抜粋

Python/OpenCVで画像の二値化をする方法
Pythonで画像に日本語文字を入れる方法
Pythonで文字認識!Tesseract/PyOCR導入と例題
Pythonでサリエンシーマップを作成!人の視線の行き場を数値化
Python/OpenCVでWebカメラの情報をリアルタイム表示

機械学習系のライブラリ

当ブログAIカテゴリで紹介しているコードは以下のライブラリを使います(pandasは再掲)。

ディープラーニングのフレームワークはPyTorchを使っていますが、PyTorch公式ページがインストールコマンドを生成してくれます。また、PyTorchに関しては「ディープラーニング初心者がPyTorchを選んだ3つの理由」の記事を参考にして下さい。

Windows

決定木分析等で使うGraphvizですが、Windowsの場合のGraphvizインストールは「Python決定木可視化!Graphvizの導入とdot処理方法」をご覧下さい。

Mac

Macの場合のGraphvizはbrewで一発インストール可能ですが、使い方については同様に「Python決定木可視化!Graphvizの導入とdot処理方法」を確認下さい。

Microsoftが開発した機械学習手法であるLightGBMは、Macの場合brewコマンドでまずlibompをインストールする必要がありました。

機械学習系ライブラリを使った関連記事抜粋

Python機械学習!scikit-learnインストールと例題
Python機械学習!scikit-learnによる重回帰分析
Pythonサポートベクターマシンで回帰分析!SVRの概要と実装
Python機械学習!ランダムフォレストの概要とsklearnコード
機械学習コンペで人気のLightGBMをPythonで使ってみた
「What is PyTorch?」チュートリアルをやってみた

工学系のライブラリ

工学系のライブラリはsympyくらいしかインストールしていませんでした。こちらは主にnumpyやscipyで事足りてしまいますからね。

Windows

Mac

工学系ライブラリを使った関連記事抜粋

Python/sympyでテイラー展開した結果をグラフ化する方法
Python/sympyとnumpyで書くニュートン-ラフソン法
Pythonで1自由度非減衰系の自由振動シミュレーション
Pythonで多自由度系の固有値解析!固有振動数とモードを計算
Pythonの4次ルンゲ・クッタ法で多自由度連成振動を解く方法

Web/SNS系のライブラリ

SeleniumでGoogle Chromeを使うためには、chromedriver-binaryのバージョンをブラウザと合わせなければならないことに注意が必要です。
詳しくは「Python/ChromeDriverインストールとパスの通し方」をご覧下さい。

Windows

Mac

Web/SNS系ライブラリを使った関連記事抜粋

PythonでWebスクレイピング!Requestsで情報取得!
PythonのBeautifulSoupでWebスクレイピング!
PythonでGoogle検索タイトルとURL一覧を抽出してみた

まとめ

本ページでは当WATLABブログで使っているPython用外部ライブラリや外部ソフトのインストールコマンドをまとめました。

このページに記載の物をインストールしておくことで、各記事をスムーズに読み進めることができると思います。
(実はまだこれで全部では無いのですが、追々追記していきます。)

pipインストール集は今後記事が増えていった時もメンテしていく予定です!
Twitterでも関連情報をつぶやいているので、wat(@watlablog)のフォローお待ちしています!

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