[1장] 파이썬을 활용한 머신러닝 - 설치 및 필요한 패키지

 AI(Artificial Intelligence)에 대해 많은 관심이 있는 가운데 손쉽게 접근하기 위한 개발언어로 파이썬이 각광을 받고 있습니다.

더불어 파이썬에는 통계와 관련된 다양한 패키지를 선보이고 있으며 지속적인 패치들이 발견되고 있기도 합니다.

그래서 머신러닝에 대해 기본적으로 이해하고 맛보기로 경험해 볼 수 있도록 제 스스로 공부하면서 필요한 핵심들을 글로 올려서 공유하려고 합니다.

[3교시] 콘솔에 문자열을 출력하기

print() 함수

문자열을 콘솔에 출력하는 기능을 갖고 있는 함수로 디버깅할 때 제일 많이 사용된다.

• 기본형식

print('문자열출력\n')

• 변수 값을 출력

a = 3
print(a)

• format() 함수를 사용하여 출력

양수 10자리와 소수점 3자리로 왼쪽 정렬로 출력한다.
print(format(1.5678, '10.3f'))

• '%' 를 사용하여 데이터 출력

print('난 나이가 %d'%23)
print('난 나이가 %s'%'스물)
print('난 나이가 %d이고 키가 %f'%(23, 170.6))

• 인덱스 서식을 사용하여 출력

print('이름이 {0} 나이는 {1}'.format('길동', 33))
print('이름이 {} 나이는 {}'.format('길동', 33))
print('이름은 {1} 나이는 {0} {1} {0}'.format('길동', 33))

[2일차] 파이썬 설치가 끝났으면 시작해 보세요.

파이썬의 특징

• 확장자는 .py로 사용한다.
• 메인 모듈은 존재하지만 메인 메소드는 없다.
• 인터프린터 언어이다.

파이썬 주석 및 처리 방식

• # 한줄 주석
• ''' 여러줄 주석
• ; 여러 문장을 한줄로 처리할 경우 사용(하지만, 별로 좋지 않은 방법)

모듈을 구성하는 단위

• Statement
• Function
• Class

파이썬 기본 변수

변수는 참조형으로 되어 있다. 따라서, 값을 전달하는 것이 아니라 주소값을 전달한다.

• a 라는 변수에 1을 넣었을 경우 a라는 메모리 주소는 1010 일 경우
• 값 전달 방식 : a = 1
• 주소 참조 방식 : a = 주소값(1010)

데이터형식

• 숫자형 : int, float
• 복합형 : complex
• 문자형 : str
• 집합형 : tuple, list, set, dict
• 수정 불가능한 데이터형식 : tuple, 집합형을 제외한 기본 형식 
• 수정 가능한 데이터형식 : list, set, dict

문자열 데이터

• 문자열의 첫번째 인덱스는 0부터 시작한다.
• 문자열 수정은 불가하다.
• 변수에 정의할 수 있다.
• print() 함수를 이용하여 문자열 그대로 출력할 수 있다.

[1일차] 파이썬 날기초를 시작합니다.

파이썬 1일차 기초과정

단점을 알자

• 파이썬은 오픈소스라서 버전별 모듈을 정확히 맞춰서 사용해야 한다. 
• 파이썬에서는 새로운 패키지를 하나 만든다.
• 패키지로 만들어야만 모듈로 인정된다.
• 중복되지 않도록 도메인을 거꾸로하여 패키지명을 선언하도록 하자.

파이썬으로 할 수 있는 영역

• 기초과정

1. GUI 프로그래밍
2. DB 연동 프로그래밍

• 빅데이터과정

1. 빅데이터 프로그래밍
2. 수치연산, 통계처리

• 기타교육과정

1. 시스템 유틸리티
2. 각종 텍스트 프로세싱
3. 네트워크 및 인터넷 프로그래밍
4. 네트워크 장비 제어

실습과정

• 실습과정을 위한 준비를 한다.
• http://www.oracle.com : jdk를 최신것으로 다운로드한다.
• https://www.python.org : 파이썬 3.0을 다운로드한다.
• https://www.eclipse.org/downloads/eclipse-packages/ : 이클립스를 다운로드한다.
• iPython 을 사용하면 통계를 이용할 수 있다.
• 이클립스 --> 강좌는 이클립스 툴로 사용한다.

간단한 테스트

• >> a= 5
• >> print a --> 2.0 으로 인식
• >> print (a) --> 3.0 으로 인식
• 3.0 부터 UTF-8을 지원한다.

설치과정

1. jdk를 먼저 설치한다.

다운로드 받은 jdk를 실행

jdk를 설치

2. 파이썬을 설치한다.

파이썬 3.4.3 다운로드 페이지로 이동

다운로드를 실행

파이썬 설치 종료

파이썬 IDLE GUI 실행

간단하게 테스트해 본 결과를 저장(확장자 .py 로 저장됨)

파이썬 경로를 환경설정 변수로 설정

파이썬 루트경로, 스크립트 경로를 설정

3. 이클립스를 설치한다. 설치 절차는 아래와 같이 간단하다.

• 이클립스를 실행하기 전에 c:\week\sou 폴더를 만들어 준다.
• 이클립스를 실행해서 help > marketplace 실행한다.
• pyDev 플러그인을 다운로드하여 설치한다.

다운로드한 이클립스 압축 풀기

이클립스를 실행하고 작업공간 경로를 설정

이클립스 마켓에서 'py' 검색어로 PyDev를 찾아서 다운로드

모든 옵션을 체크하고 '확인'을 클릭

마지막으로 동의하면 끝

체크박스를 선택하고 '확인'을 클릭

4. 이클립스 PyDev 환경 설정하기

• preference 를 선택하여 환경설정을 변경한다.
• 한국어로 설정하기 위해서 언어를 UTF-8로 변경한다.
• PyDev 개발환경을 위한 파이썬 설치위치를 선택한다.
• 개발환경을 pyDev 로 변경한다.

이클립스의 환경설정을 선택하여 UTF-8로 변경

설치된 PyDev 플러그인 환경설정 (New > Apply > OK)

개발환경을 PyDev로 변경

개발환경을 PyDev로 선택

5. 파이썬 프로젝트 만들기

• File > New > PyDev Project 를 클릭
• 신규 패키지를 생성하면 __init__.py 파일이 자동으로 생성된다.
• 만들어진 패키지에 모듈을 추가한다.
• 모듈의 코드를 작성하여 컴파일한다. --> Ctrl + F11 사용

신규 프로젝트 파일 만들기

체크항목을 선택하여 종료

신규 패키지 만들기

__init__.py 파일은 자동으로 생성

신규 패키지에 신규 모듈 추가

ex1.py 모듈에 코드 작성

다음과정에서는 파이썬의 기초적인 문법에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
감사합니다.

[4교시] 파이썬 변수명 및 예약어, 기본문장 이용방법

파이썬뿐만 아니라, 프로그래밍 언어에서는 숫자 또는 문자 등 다양한 자료형을 저장하기 위한 변수라는 것이 있는데, 변수를 선언할 때 꼭~ 지켜야 할 사항들이 있습니다.
파이썬도 다른 프로그래밍 언어와 마찬가지로 변수의 명명 규칙이 유사합니다.

변수의 명명규칙

- [_a-zA-Z][_a-zA-Z0-9]*
- 사용 예제
a, a1, my_name, your_job, MyName, _private, __private_member 등
- 사용할 수 없는 것들
1abc, @file, %x 등 숫자와 특수기호를 맨 처음에 사용할 수 없습니다.

표기법

그리고, 변수의 명명 규칙처럼 프로그래밍 언어에서는 함수, 클래스, 매개변수 등 다양한 요소들의 명명규칙과 표기법(대표적인 표기법으로는 헝가리안, 카멜, 파스칼 등)을 사용하여 다음과 같은 선언 규칙으로 시작해 봅시다.
1. 변수의 명칭은 명사를 사용한다.(예: Count 등)
2. 함수의 명칭은 명사와 동사를 사용한다.(예: MyName 등)
3. 네임스페이스는 첫문자를 대문자로 사용한다.(예: Microsoft.Office.Excel.Web 등)
4. 자료형은 헝가리안 표기법을 사용한다.(예: int nNumber 등)
5. 변수의 첫문자는 대문자를 사용한다.(예: string sMyName 등)
6. 매개변수의 첫문자를 'p_'를 사용한다.(예: string p_sMyName 등)
7. 전역변수의 첫문자는 'g_'를 사용한다.(예: string g_sMyName 등)
8. 멤버변수의 첫문자는 'm_'를 사용한다.(예: string m_sMyName 등)
요즘은, 헝가리안 표기법을 많이 사용하고 있지 않습니다. 왜냐하면, IDE(Integrated development environment) 에서 마우스만 갖져가면 자료형이 나타나기 때문입니다.
하지만, 헝가리안 표기법도 나름데로 장점을 갖고 있어 복합적으로 사용하는 것이 좋습니다.

헝가리안 표기법으로 자료형 선언하기

- 숫자형 : n(integer, long, float, double type)
- 화폐형 : m(currency type)
- 문자형 : s(string, character type)
- 부울형 : b(boolean type)
- 객체(클래스)형 : o(class type)
- 구조체형 : t(structure type)
- 열거형 : e(enumerated type)

파이썬의 예약어

파이썬 2.7.10에서 사용되는 예약어는 총 31개로 구성되어 있습니다.
파이썬의 예약어를 확인하려면 'keyword' 를 이용하면 됩니다.(아래)

keyword를 목록과 개수를 확인

앞서 설명한 변수의 이름을 선언할 경우에는 파이썬의 예약어를 사용할 수 없습니다. 또한, 파이썬에서 먼저 만든 함수나 모듈의 이름을 변수명으로 사용할 경우 파이썬의 기본함수를 더이상 사용할 수 없게 되니 조심해서 변수의 이름을 지어야 합니다.

다음과 같은 파이썬 기본함수를 변수로 사용할 경우 문제가 발생합니다.(아래)

파이썬 기본함수 str()을 변수명으로 선언

파이썬의 기초문장
- 주석 : ('#') 기호를 사용하면 코멘트로 인식합니다.
- 연속라인 : ('\') 기호를 라인의 끝에 추가하면 현재 라인과 다음 라인을 연결합니다.
- 다양한 형태의 치환문을 제공하며, 자료의 교환이 쉽습니다.

주석, 라인연결, 자료의 치환 및 교환 방법

확장된 치환문
파이썬에서는 간소화된 치환문을 제공합니다. 예를 들어, (a = a + 1) 식을 확장식으로 적용한다면 (a += 1) 처럼 사용할 수 있습니다.
종류로는 +=, -=, *=, /=, %=, &= |=, ^=, <<=, >>=, **= 있습니다.

이상이며, 다음 시간에는 파이썬의 기본 함수와 자료형에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

[3교시] 파이썬을 설치하고, 시스템원리를 알아야 한다.

프로그래밍의 기본원리

어떤 프로그래밍 언어이든지 시작할때의 기본은 원리를 알아야 합니다.
파이썬의 기본적인 원리는 인터프린터 언어라는 것입니다.
인터프린터 언어의 장점은 라인단위로 실행할 수 있기 때문에 버그를 잡아내는데 아주 좋습니다. 이와 다르게 컴파일 언어라는 것이 있는데 인터프린터 언어의 장점이 단점이 될 수 있습니다.

파이썬 설치

오늘은 파이썬을 설치해 보도록 하겠습니다.
파이썬은 윈도우즈, 리눅스, 매킨토시에서 동일하게 실행할 수 있습니다. 우리는 윈도우즈 환경에서 설치하여 프로그래밍을 하도록 하겠습니다.

윈도우즈용 파이썬 설치

파이썬(https://www.python.org/downloads) 사이트를 방문하여 윈도우즈용 설치파일을 다운로드 합니다.

- 설치파일은 2.7.10으로 하도록 하겠습니다. (아래)

파이썬 설치파일 다운로드 사이트

- 모든 항목을 컴퓨터에 설치하도록 설정을 변경합니다. (아래)

python-2.7.10.msi 파일 실행

-  다음을 누르면 파이썬 설치가 완료됩니다. (아래)

파이썬 설치설정 화면

- 설치가 완료되었네요. 이젠 파이썬을 실행해 보도록 하겠습니다. (아래)

설치 완료 화면

파이썬 실행

- 윈도우 시작 > 모든 프로그램 > Python 2.7 눌러보세요. (아래)

설치된 파이썬 프로그램 목록

- 파이썬의 IDLE (Python GUI)를 실행해 봅시다. (아래)

파이썬 Shell 프로그램 실행 화면

앞으로 파이썬 Shell을 이용하여 많은 작업을 시도해 볼 것입니다.

다음 시간에는 파이썬에서 사용하는 변수 선언방법과 예약어, 기초문장에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

[2교시] 중학생이 이해하기 쉬운 언어 프로그래밍 언어를 선택하자.

과거의 놀이방식

제가 어렸을 때는 놀이기구가 아날로그 방식이었기 때문에 들판에서 뛰어놀거나 계절에 맞는 놀이(윷놀이, 제기차기, 팽이싸움, 술래잡기, 다방구 등등)를 했습니다.

현재의 놀이방식

그런데, 요즘 어린 친구들은 디지털 기기를 손에 쥐고 게임이나 SNS(Social Network Service)를 하는 것이 대부분이죠. 이런 놀이방식이 바뀌게 된것은 애플의 창시자인 스티브잡스의 영향이 크다고 볼 수 있겠네요.

이제는 무엇이 필요한가?

아무튼, 요즘은 디지털 시대인 만큼 우리나라 정부에서도 소프트웨어를 개발을 지향하고 있으며 다양한 정부지원이 쏟아져 나오고 있습니다.

프로그래밍 언어의 선택

그런데, 이와 같은 소프트웨어 개발을 위해서는 프로그래밍 언어를 선택해야 하는데 본인에게 맞는 언어를 선택하는 것이 제일 중요합니다.
지금까지 나와 있는 프로그래밍 언어는 수십에서 수백가지가 됩니다. 여기서 선택하기란 정말 어렵기 때문에, 접근하기 쉬운 프로그래밍 언어를 선택하는 방법이 최선이라 생각되어 여러가지를 찾던 중 눈에 들어오게 된 것이 바로 파이썬(Python) 이란 언어 입니다.

자기주도학습 강좌

처음 시작하는 분들을 위해서는 아래의 다음과 같은 사이트를 이용해 보세요.
[프로그래밍 관련/Python]에 해당되는 글 20건
왕초보를 위한 Python 2.7

그럼, 파이썬으로 시작하는 프로그래밍 언어를 시작해 보도록 하겠습니다.