[Farm System🪴] 인공지능 스터디 1주차

🔎서론

이번학기부터 입부하게 된 학교 동아리, 팜시스템.
그곳에서 같은 관심분야, 배우고 싶은 분야별로 팀이 이루어졌고 그렇게 스터디 팀이 결성되었다.
우리 모두 인공지능에 많은 지식이 부족한 이들이였기에 책하나를 정하고 차근차근 스터디를 진행하기로 결정하였다.
책은 '파이썬부터 시작하는 인공지능' 으로 정하였다.(광고 아닙니다)
모든 건 시작이 반이다. 스터디의 시작이니 열심히 해보겠다 다짐하고 시작해보자!
(시작했으니 벌써 반은 했다)

🪄이번주차 학습목표

이번주차 스터디는 책의 1장인 파이썬 초급부분이다.
스터디원분들 중 파이썬을 조금만 알거나 모르는 분도 있고 이 스터디 자체가 초급적인 것부터 차근차근 학습하는 것이기에 인공지능하면 땔 수 없는 언어인 파이썬을 간단히 다루어보고 학습하는 것이 이번주차 목표이다.

▶️ 파이썬 시작하기

1. 파이썬 설치

• 홈페이지에서 설치하시면 됩니다.
  파이썬 공식 홈페이지(https://www.python.org)

2. 가상환경 생성 및 활성화

• 가상환경은 독립적이고 격리된 파이썬 실행환경을 뜻하며, 프로젝트 별로 다른 가상환경을 만들어 사용하면 패키지 버전 충돌문제를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
• 가상환경 생성과 활성화는 운영체제에 따라 다르다. 본인의 OS가 윈도우 이므로 윈도우만 작성하겠다.
• 가상환경은 여러 종류가 있지만 venv으로 하겠다.

윈도우 운영체제에서 가상환경 생성 방법

1. 명령 프롬프트(CMD)를 실행

2. 프로젝트의 루트 디렉토리로 이동(cd를 활용)

예시) 처음 실행시 C:\users\사용자 이름> 으로 나올텐데 
cd <이동할 디렉토리> 를 통해 디렉토리로 이동하면 된다.

3. python -m venv 가상환경이름
위 처럼 작성한다.

• 가상환경을 생성하였으면 활성화를 하여야 사용할 수 있다.

윈도우 운영체제에서 가상환경 활성화 방법

1. 생성한 가상환경폴더의 Scripts디렉터리로 이동한다.

2. activate.bat 명령어를 작성 후 실행

예시) cd C:\생성한가상환경폴더\Scripts\
	  activate.bat
      
3. 혹은 
   call 생성한가상환경이름\Scripts\activate 
   로 작성하여도 된다.

4. 가상환경이 활성화 되면 커멘드라인 왼쪽에 (가상환경이름)이 추가된다.

3. IDLE

• 파이썬 설치시 같이 설치되며 IDLE(Integrated Development and Learning Environment)[통합개발학습환경]이다.
• 크게 셸 창과 에디터 창으로 나뉘는데 셸 창은 대화형 인터프리터이다. >>>뒤에 입력이나 명령을 입력시 실행된다.
• 에디터 창은 코드를 작성 후 실행하면 셸 창에서 실행된다.

4. 파이썬 IDE

• IDLE보다는 IDE가 실무적으로 많은 기능을 가졌기에 IDE를 추천한다.
  1️⃣ 비주얼 스튜디오 코드(Visual Studio Code)
  - 파이썬 이용자들이 가장 많이 애용하는 IDE중 하나.
  - 본인은 가장 추천하는 IDE이다. 무료이기도 하고.
  2️⃣ 파이참(PyCharm)
  - 현용 파이썬 개발 툴 중 가장 기능이 강력하고 완성도가 높다고 여겨진다.
  - 다만 유료이다.

5. 기본연산자

• 산술연산자(+, -, *, /, **, //, %) : 순서대로 더하기, 빼기, 곱하기, 나누기, 제곱, 몫, 나머지 이다.
• 비교연산자(==, !=, <, <=, >, >=) : 순서대로 같다, 다르다, 작다, 작거나 같다, 크다, 크거나 같다 이다.
• 논리연산자(and, or, not) : 순서대로 논리합, 논리곱, 부정이다.
• 이 외에도 소속연산자, 신원연산자, 할당 연산자, 비트연산자가 있다.

6. 주석
   - #을 통해 나타낸다.

🔑객체

변수란 정보가 저장될 메모리영역을 추상화 한 것이다.
일반적으로는 C언어와 같이 변수를 선언하면 변수를 어느 메모리영역에 영역을 확보하고 그곳에 정보를 할당한다.
하지만 파이썬에서는 a = 3이라 작성하면 3이라는 정수 객체를 생성하고 a가 객체를 가리키는 일종의 포인터역할을 한다.
모든 객체들은 메모리의 어디인가에 저장되며 각기 고유한 식별번호를 가진다.

a=3
b=3
id(a)	#id함수는 객체의 식별번호를 출력하는 내장함수이다.
id(b)

위 코드를 실행하면 a와 b가 같은 객체인 3을 가리키므로 같은 아이디값을 가지는 것을 알 수 있다.

🔢숫자와 문자열

1. 숫자

• 정수형 객체[int]와 실수형 객체[float]가 있다.
• 1과 1.0은 각각 식별번호가 다르다.
• 부동소수점 : 1보다 작은 숫자를 이진법으로 나타내기 어렵기에 0에 작은 수를 더하여 그 수에 아주 가까운수를 만든다. 그렇기에 작은 오차가 발생할 수 있다.
• 지수표현 : e를 이용한다. 여기서 e는 10의 몇승인지를 나타냄
  ex) 1.23e-3 = 1.23 * 10^-3 = 0.00123

2. 문자열

• '이나 "으로 감싸면 문자열 객체가 생성된다.
• " "은 공백문자, ""은 비어있는 문자를 나타낸다.
• 이스케이프 코드는 아래와 같이 있다.

  \' 따옴표
  \" 큰따옴표
  \n 줄바꿈
  \t 탭
  \\ 백슬레쉬 개체

• 문자열 연결은 +로 문자열 반복은 *로 나타낼 수 있다.

  s1 = 'love'
  s2 = ' you'
  s3 = s1 + s2
  s4 = s1*3
  print(s3)
  print(s4) 

• 위 코드를 실행하면 s3는 love you로 s4는 lovelovelove로 출력된다.
  name = input("your name: ")
• 위 코드의 input은 큰 따움표 안의 문자열을 출력후 무언가를 입력받은 후 name이 그 입력받은 객체를 가리키도록 한다.
• 문자열은 순서가 있기에 특정한 위치의 문자를 반환할 수 있다. 이를 인덱싱이라 한다.
  s = 'abcdefg'
• 위 문자열이 있으면 아래와 같이 나타낼 수 있다.

s[0]은 'a' #0번째(앞문자부터 0이다)
s[3]은 'd' #3번째
s[-1]은 'g' #뒤에서 첫번째(뒤에서부터 셀때는 1부터 시작한다. 0과 -0이 같기에)
s[0:3]은 'abc' #0이상 3미만까지
s[:3]은 'abc' #처음부터 3미만까지
s[1:]은 'bcdefg' #1이상부터 끝까지
s[:]은 'abcdefg' #전체

• print("result : %s", %3) 이것과 같이 %s를 이용하여 출력할 문자열의 형식을 설정하는 것을 문자열 포맷팅이라 한다.

📓리스트, 튜플, 세트, 딕셔너리

1. 리스트

• 리스트는 요소 객체의 변경이 가능한 서열형 객체이다.
• 리스트는 대괄호([])로 묶여있고 생성함수 list를 사용하거나 직접 요소들을 대괄호로 묶어서 생성할 수 있다.
• 리스트도 문자열과 같이 연결(+), 반복(*),인덱싱, 슬라이싱을 할 수 있으며 요소값을 변경도 가능하다.
• 리스트 또한 객체이므로 요소값을 변경한다 하여도 id값은 변하지 않는다.

2. 튜플

• 리스트와 다른 것은 같지만 요소값을 변경하지 못한다는 차이만 있다.
• 리스트와 달리 소괄호"()"로 묶여있다.

3. 세트

• 집합과 같다.
• 서열형 객체가 아니기에 인덱싱을 할 수 없다.
• 중괄호({})를 이용하여 생성 가능하다.

4. 딕셔너리

• 키와 벨류 쌍으로 데이터를 관리하는 가변객체이다.
• 키를 인덱스처럼 사용하여 벨류를 얻을 수 있다.
• '키:벨류' 형식으로 요소객체 쌍을 구성한다.
• 중괄호로 묶여있다.
• 키에는 가변객체를 사용할 수 없다.

💻제어문

1. if 조건문

number = 5

if number % 2 == 0:
	print("multiples of 2")
elif number % 3 == 0:
	print("multiples of 3")
elif number % 4 == 0:
	print("multiples of 4")
else:
	print("none of above")

• 위 코드를 실행하면 none of above가 출력될 것이다.
• if 조건:
  실행할 코드
  이렇게 작성되는데 실행할 코드는 들여쓰기 하여 if 블럭의 범위를 나타낸다.
• else if = elif 이다. 즉 위 if조건이 아니라 elif의 조건이라면 elif의 실행코드가 실행된다.
• if문 안의 if문 같이 중첩 if문도 가능하다.

2. for 반복문

• 리스트나 튜플 같은 서열형 객체를 이용할 시

for item in items:
	do_something

그 서열형 객체들의 요소들 전체를 차례대로 하여 무언가를 실행할 수 있다.

>>> a = range(0,8,2)
>>> list(a)

• 위와 같이 실행하면 list는 [0, 2, 4, 6]으로 생성된다.
• range의 괄호 안 첫번째는 시작정수, 두번째는 끝정수(미포함), 세번째는 간격을 나타낸다.
• 즉 위의 예시는 0이상 8미만까지 2의 간격으로를 의미한다.
• 간격이 음수면 간격만큼 감소하도록 한다.
• 간격을 지정하지 않으면 기본값이 1이고, 초기값을 지정하지 않으면 기본값이 처음이다. 끝값은 무조건 지정해야 한다.
• 중첩 for문도 가능하다.
• break는 반복문을 빠져나가게 하고, continue는 이후의 코드를 실행하지 않고 다음 반복 차수를 수행하고, pass는 아무작업도 하지 않겠다는 뜻이다.

3. while 반복문

• while은 주어진 조건이 참인 동안 계속해서 루프를 순환시킨다.

i = 0
while i<3:
	print(i)
    i += 1

• 위 코드를 실행시키면 0, 1, 2가 차례되로 출력된다.
• while문 또한 중첩이 가능하며 break를 통해서 탈출할 수도 있다.