pythonのjuypter notebookが、アナコンダナビゲーターから上手く起動しないことが増えて困っていろいろ調べてみたら、アナコンダプロンプトからコマンドを打つことにより起動させる方法もあると知りました。例えば、

jupyter notebook –notebook-dir=”C:\Users\myusername\Python Scripts” –port=8888

と言った具合です。ここではポートを指定して起動させていますが、そもそもポートって、いつも聞く言葉なのにそれが何なのかをずっと知らずに生きてきました。今更聞けない恥ずかしい初歩的質問でもChatGPTなら感情抜きで答えてくれるので、気楽に聞けます。

 

質問：

ポートって何？たとえば　jupyter notebook –notebook-dir=”C:\Users\myusername\Python Scripts” –port=8888 　もしここで8888のかわりに4444とかしたら、どうなるの？

ChatGPT:

「ポート」とは、ネットワーク上でデータの送受信を行う際の「出入口」のようなものです。各アプリケーションやサービスは、特定のポート番号を使って通信を識別・管理しています。

例えば、jupyter notebook --notebook-dir="C:\Users\Owner\Python Scripts" --port=8888 とすると、Jupyter Notebookのサーバーがポート8888で起動します。もしこのポート番号を8888から4444に変更すると、サーバーはポート4444で起動し、ブラウザからは http://localhost:4444 でアクセスすることになります。ただし、指定したポートがすでに別のプロセスで使用されている場合は、起動時にエラーが発生する可能性があるので注意が必要です。

さらなる疑問が湧いたので、引き続き質問してみます。

質問：

ポートは無数にあるの？それともいくつかあるポートに対して、その場でてきとうな数字で名前を付けてるだけ？

ChatGPT:

ポート番号は、0から65535までの数値で表される「番号の集合」で、すべてが存在します。すなわち、65,536個の可能なポートがあります。

その中で、

• 0〜1023番ポートは「ウェルノウンポート」と呼ばれ、HTTPなら80番、HTTPSなら443番、FTPなら21番など、標準的なサービスがあらかじめ割り当てられています。
• 1024〜49151番ポートは「登録済みポート」と呼ばれ、特定のアプリケーションやサービスが利用するために登録されています。
• 49152〜65535番ポートは「動的（エフェメラル）ポート」と呼ばれ、一時的な通信に利用されることが多いです。

つまり、Jupyter Notebookでポート番号を指定する場合、8888や4444はその中の一つの数字にすぎず、利用可能な任意の番号を使えます。ただし、システムや他のアプリケーションで既に使われている番号は避ける必要があります。

質問：

8888はjupyterのポートなの？別のアプリが8888を別のときに使うのはOKなの？

ChatGPT:

ポート番号「8888」は、Jupyter Notebook のデフォルトの番号としてよく使われる例に過ぎず、正式にJupyter専用というわけではありません。

登録済みポートの性質

• 1024〜49151番のポートは、各アプリケーションやサービスが利用するために「登録」される場合がありますが、これは単なる推奨・慣例の域を出ません。
• 例えば、Jupyter Notebook はデフォルトで8888番を使用するように設定されていますが、この番号が世界中で常にJupyter専用に固定されているわけではありません。

他のアプリケーションとの利用について

• ある時点で別のアプリケーションが同じポート番号（例: 8888）を使用するのは、同じマシン上で同時に動作させる場合には競合の原因になるため避ける必要があります。
• ただし、同じ番号を使うアプリケーションが同時に起動しておらず、利用可能な場合であれば、変更して使用することは可能です。

つまり、8888は「Jupyter Notebookがよく使うポート番号」という慣習上のもので、別のタイミングで他のアプリケーションが使用すること自体は問題ありません。ただし、同じ環境で同時に同じポート番号を割り当てようとすると衝突するため、注意が必要です。

 

いやあ、ChatGPTは素晴らしいですね。多分ウェブサイトには多数のポートに関する説明記事があると思いますが、自分が疑問を抱いたときにその疑問を解消しながら理解を進めていけるという点で、ウェブ記事を読んで勉強するよりも能動的に効率よく学べると思いました。最初に自ら疑問を抱くというのがミソで、それに答えてもらう過程で、自分がそのような疑問を抱いたことの妥当性や正当性も確認することができ、能動的に学んでいる気分になれます。そして世の中の仕組みがうまいことできているのねと納得することにもつながります。

生成AIの出現で、学習塾や予備校が不要になるんじゃないかと思います。試しにChatGPTに問題を出してもらいました。

 

二次関数の理解を試す、標準的な大学入試の2次試験問題を3つくらい挙げてくれる？

以下は、二次関数の性質や解法を問う、標準的な大学入試レベルの例題です。

【問題1】
関数

$$f(x)=2x^2-8x+6$$

について、

1. 頂点の座標と対称軸の方程式を求めよ。
2. 解の公式を用いて、$f(x)=0$ の解（実数解）を求めよ。

---

【問題2】
実数 $a$ に対して、方程式

$$ax^2+(a-2)x+1=0$$

が異なる2つの実数解を持つための必要十分条件を求めよ。

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【問題3】
2次関数

$$f(x)=x^2+bx+c$$

のグラフが$x$軸に接するとき、定数 $b, c$ の間の関係式を求めよ。

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これらの問題は、頂点の求め方、解の公式、判別式の利用、接線条件など、二次関数の基本的かつ重要な理解を試す内容となっています。

じゃあ、東大の2次試験レベルの難易度の問題を３つ頂戴。

以下は、東大２次試験（またはそれに準ずる難易度）の二次関数に関する問題例です。解答の手法を工夫する必要があるため、単なる公式適用だけでなく、パラメータの条件検討や場合分けなど、発想の柔軟さが求められます。

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【問題1】【接線条件とパラメータ】

関数

$$f(x)=x^2+(k-3)x+k \quad (k\in\mathbb{R})$$

について、直線

$$y=2x-5$$

と$f(x)$のグラフが接するような実数$k$の値を求めよ。
【ヒント】

• 接点では $f(x)=2x-5$ の方程式が重解を持つことから、対応する二次方程式の判別式をゼロにする条件を立てよ。

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【問題2】【根とその立方和の条件】

実数$a$をパラメータとし、$a+3\ne0$とする。
2次方程式

$$x^2-(a+2)x+(a+3)=0$$

の異なる実数解を$r$と$s$とする。このとき、

$$r^3+s^3=35$$

を満たす$a$の値を求めよ。
【ヒント】

• $r+s$と$rs$は係数から求められるので、$r^3+s^3=(r+s)^3-3rs(r+s)$ の恒等式を用いる。

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【問題3】【合成二次方程式の実解の個数】

$a,b\in\mathbb{R}$（$a\ne0$）とし、

$$P(x)=x^2+ax+b$$

とおく。
このとき、合成方程式

$$P(P(x))=0$$

がちょうど３個の異なる実数解を持つような$a,b$の条件を求めよ。
【ヒント】

• $P(x)=0$の解を$\alpha,\beta$とおくと、$P(P(x))=0$は $P(x)=\alpha$ または $P(x)=\beta$ と同値である。
• ３個という実数解の個数は、片方の方程式が重解（接する）になり、もう一方が２個の実数解を持つ場合に対応する。
• 接条件（判別式が0になる条件）と、重解と通常解との重複が起きないための条件を十分に検討せよ。

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これらの問題は、パラメータを含む場合の条件設定や合成関数の扱いなど、標準的な「解の公式だけではない」思考力を問うものです。各問題とも、解法の途中で場合分けや判別式・恒等式の利用が必要になるため、十分な検討が求められます。

Ubuntu18のPCで、以前使えていたのにImageJがなぜか立ち上がらなくなってしまいました。しかたがないのでCHATGPTに聞きながらインストールからやり直しました。

結論を先に書くと、ImageJでなくFIJIの方が使いやすいので、ImageJをインストールする必要はなくて、FIJIだけインストールすレバよかったと思います。

ダウンロード

プロンプトで

wget https://wsr.imagej.net/distros/linux/imagej-linux64.tar.gz　と打ちなさいと教えてくれたのですが、ファイル名は違っていたので、自分でウェブサイト上にあるファイル名を見て

https://wsr.imagej.net/distros/linux/ij154-linux64-java8.zip

に変更しました。

解凍

unzip ij154-linux64-java8.zip

ImageJのフォルダを /opt に移動

sudo mv ImageJ /opt/imagej

実行権限を付与

sudo chmod +x /opt/imagej/ImageJ-linux64

シンボリックリンクを作成

imagej コマンドでどこからでも実行できるように /usr/local/bin/ にリンクを作成します。

sudo ln -s /opt/imagej/ImageJ-linux64 /usr/local/bin/imagej

 

optって何？

/opt（オプト）は、Linux や Unix 系のOSで追加のソフトウェアをインストールするための標準ディレクトリです。 📌 opt の意味 **”optional”（オプショナル）**の略 OSの標準パッケージ管理 (apt や dnf など) で管理されないサードパーティのソフトウェアを置く場所 結論：/opt は Linux の「アプリ専用フォルダ」！ ImageJ みたいなソフトを入れるのに最適だよ！👍

ImageJを起動

imagej 　で起動できるはずがエラーになってしまいました。

このエラー “Exception in thread “main” java.awt.AWTError: Assistive Technology not found: org.GNOME.Accessibility.AtkWrapper” は、ImageJ（またはJavaベースのGUIアプリ）が実行時に、GNOMEのアクセシビリティ機能 (AtkWrapper) を見つけられない ことが原因です。

解決策 以下の方法を試してください。 方法1: assistive_technologies を無効化 Javaの設定ファイルで、AtkWrapper を無効化することで解決できます。

上記方法を試しましたが、効果なしでした。

方法4: Javaのバージョンを変更 このエラーは OpenJDK 11 以上 で発生しやすいため、ImageJをJava 8 で実行すると解決する場合があります。

結局、Java8のインストールで解決しました。

.javaってフォルダはどこにあるの？

.java フォルダは、通常ユーザーの ホームディレクトリ (~) にあります。
しかし、隠しフォルダ（ドット付き） なので、デフォルトでは表示されません。

以下のコマンドを実行すると、.java フォルダがあるか確認できます。

ls -la ~ | grep .java

もし .java が存在すれば、次のように表示されます：

drwxr-xr-x 3 user user 4096 May 10 12:34 .java

確かに上記のようなものが表示されました。

Java 8 に切り替える

OpenJDK 11 以上では AtkWrapper のエラーが発生しやすいため、Java 8 に変更すると解決することがあります。

Javaのバージョンを確認

java -version

もし openjdk version "11" や 17 などが表示された場合、Java 8 に切り替えます。

たしかに自分のは11.いくつみたいな数字が出てきていましたので、Java8に切り替えが必要なようでした。

Java 8 をインストール

sudo apt install openjdk-8-jr

Javaのバージョンを変更

sudo update-alternatives –config java

表示されるリストから java-8-openjdk を選択。

Java 8 で ImageJ を起動

imagej

これでImageJのGUIが表示されました。使えなくなって困っていたストレスが解消されて最高の気分です。

ImageJでの使用メモリの変更

Java 64bit が使われているか確認　Java 32bit では 2GB 以上のメモリを割り当てられないため、64bit Java が使われているか確認します。

java -version

✅ 64-Bit Server VM が含まれていれば OK！
❌ もし “32-Bit” と表示されたら、64bit Java をインストールしてください。

 

開きたい画像（ムービー）が巨大で、メモリー不足になったので、ImageJのメニューからメモリーサイズを変更しようとしたのですが、なぜかうまくいきませんでした。ChatGPTに聞いたら、別法を教えてくれました。

Ubuntuで搭載メモリ（RAM）のサイズや使用状況を確認するには、以下の方法があります。現在のメモリの使用状況を確認するには、free コマンドを使います。

free -h

ImageJ（特に標準版）は、Javaのヒープメモリ（JVMメモリ）の上限が制限されているため、デフォルトでは約2GB（2370MB）までしか使用できません。 これは、Javaの -Xmx オプションによって制限されているためです。💡

Javaのオプションを手動で指定 ターミナルで ImageJ を起動する際に -Xmx を指定してメモリを増やすこともできます。

java -Xmx128g -jar /opt/imagej/ij.jar

これで変更できました！

Fijiのダウンロードとインストールの記録

結論を先に書くと、　/opt/fiji/Fiji.app/ImageJ-linux64　に入れたのでコマンドウインドウからfijiと打てば起動するはずだったのですが、どうしてもうまくいかず、/opt/fiji/Fiji.app/のフォルダにおりていって、ImageJ-linux64　のアプリケーションのアイコンをダブルクリックして起動できました。ちなみにこのフォルダへのいきかたは、UbuntuのGUIのフォルダのウインドウで、左横のリストの中の「他の場所」をクリック、『コンピューター」をクリック、「opt」を『クリック、「fiji」をクリック、「Fiji.app」をクリックすると、そのフォルダ内にアプリケーションImageJ-linux64　のアイコンがあるのでそれをクリックします。

方法5: Fiji（ImageJの拡張版）を使う 標準の ImageJ はメモリ管理が制限されているため、Fiji（拡張版のImageJ）を使うと、よりスムーズに大容量メモリを使用できます。

Fijiのインストール

wget https://downloads.imagej.net/fiji/latest/fiji-linux64.zip

ダウンロードできました。

sudo unzip fiji-linux64.zip -d /opt/fiji

解凍できました。

sudo chmod +x /opt/fiji/Fiji.app/ImageJ-linux64

実行できました。ImagejじゃなくてImageJと大文字でした。

sudo ln -s /opt/fiji/Fiji.app/ImageJ-linux64 /usr/local/bin/fiji

lnはエルの小文字、エヌの小文字です

Fiji を起動

fiji

command  ‘fiji’ not found　というエラーになりました。

fiji コマンドでどこからでも実行できるように /usr/local/bin/ にリンクを作成します。

sudo ln -s /opt/fiji/Fiji.app/ImageJ-linux64 /usr/local/bin/fiji

なかなかうまくいかなかったのですが、原因がわかりました。下を参照。英語でいったら、SVOOの構文みたいなものでしょうか。

sudo ln -s  （ここはスペース）/opt/fiji/Fiji.app/ImageJ-linux64   （ここはスペース）  /usr/local/bin/fiji

しかしあいかわらず　command  ‘fiji’ not found　というエラーになりました。　ChatGTPに聞いてみます。

Fijiを手動で実行できるか確認

cd /path/to/Fiji.app （Fijiがあるフォルダへ移動）

自分の場合いまは、

cd /opt/fiji/Fiji.app

でOKでした。

./ImageJ-linux64 を実行。

だめでした。　lsでみると、ImageJ-linux64が緑色で見えてるんだけど？

ls コマンドで ImageJ-linux64 が緑色で表示されるのは、Linuxのターミナルで「実行可能ファイル（executable）」であることを示しています。つまり、Fijiの実行ファイルとして認識されている状態です。

しかし、それでも fiji コマンドが見つからない場合、以下の手順を試してみてください。

もしエラーが出る場合:
次のコマンドで実行権限を再設定してください。

 

仮想メモリのオプションで開くしかないのでしょうか。それだと計算処理が異様に遅くなってどうしようもないのですが。

仮想メモリで５０GBのムービーを開いたときに、それをつかった画像処理は異様に時間がかかりますが、実行はしてくれるようです。また、その結果が５０GBあるとき（例えば、背景画像の引き算をした結果など）、その結果はRAMに入った状態になるようです。つまりそこでメモリー不足のエラーは生じません（RAMは５０GB以上積んでいる）。ちなみにRAMの量を調べるのは、コマンドウインドウで、

free -h

でできます。

if __name__ == “__main__”: 　前にも聞いたかもだけど、この1行が理解不能なんだよね。歴史的経緯も含めて教えて。なぜアンダーライン2つなの？なんなの、これ？

ショートアンサーを先に書いておくと

Pythonでは、スクリプト（.py ファイル）が実行されると、そのファイルには自動的に特殊な変数 __name__ が与えられます。

• スクリプトが直接実行された場合: __name__ == "__main__"
• 他のスクリプトから import された場合: __name__ にはそのモジュール名（ファイル名）が入る

以下、ロングアンサーです。

ChatGPT:

if __name__ == "__main__": とは？

Pythonにおける エントリーポイント（プログラムの実行開始地点）を明示するための構文 です。この行があることで、そのスクリプトが 「直接実行されたとき」 にのみ実行され、他のモジュールからインポートされた場合には実行されません。

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1. __name__ とは？

Pythonでは、スクリプト（.py ファイル）が実行されると、そのファイルには自動的に特殊な変数 __name__ が与えられます。

• スクリプトが直接実行された場合: __name__ == "__main__"
• 他のスクリプトから import された場合: __name__ にはそのモジュール名（ファイル名）が入る

例1: スクリプトを直接実行

python

# script.py
print(f"__name__ = {__name__}")if __name__ == “__main__”:
print(“This script is being run directly”)

実行

bash

$ python script.py


出力

markdown

__name__ = __main__
This script is being run directly


👉 __name__ は __main__ になり、if ブロック内のコードが実行される。

---

例2: モジュールとしてインポート

python

# main.py
import script
print("Main script is running")


実行

bash

$ python main.py


出力

arduino

__name__ = script
Main script is running


👉 script.py は インポートされたので __name__ は script になり、if __name__ == "__main__": 内のコードは実行されない！

---

2. if __name__ == "__main__": が必要な理由

✅ ① 他のスクリプトからインポートしても実行されないようにする

例えば、script.py には 関数定義やクラス、計算ロジックだけを含めたい が、誤って import しただけで実行されるのを防ぐ。

# script.py
def hello():
print("Hello from script.py!")if __name__ == “__main__”:
print(“This script is being run directly”)

インポート

import script
script.hello()


出力

Hello from script.py!


👉 if __name__ == "__main__": がなければ、インポート時に print("This script is being run directly") も実行されてしまう！

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✅ ② CLIツールやスクリプトの実行エントリーポイントとして使う

Pythonのスクリプトが単独で実行される場合、そのスクリプトの中に main() 関数を定義し、「エントリーポイント」として if __name__ == "__main__": main() を記述するのが一般的な構成。

def main():
print("Hello, World!")if __name__ == “__main__”:
main()

👉 このようにすることで、コードを整理し、可読性を向上させる！

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3. __name__ にアンダースコア __ が2つある理由

✅ Python の特殊変数（Dunder variables）

Pythonでは __name__ のように「ダブルアンダースコア (__)」が前後につく変数を ダンダースコア（Dunder, “Double UNDERscore”）変数 と呼びます。

これは Python が内部的に予約している特別な変数 であり、ユーザーが通常の変数として使わないようにするための設計です。

Python の特殊変数の例

変数	意味
__name__	現在のモジュール名 (__main__ ならスクリプトとして実行)
__file__	実行中のスクリプトのファイル名
__init__	クラスのコンストラクタ
__str__	str(object) を定義する特殊メソッド
__repr__	repr(object) を定義する特殊メソッド

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4. if __name__ == "__main__": の歴史的経緯

✅ Python 1.0 から存在

• Python では 1990年代初期から __name__ という概念が存在。
• Python 1.0（1994年リリース）から if __name__ == "__main__": という構文が導入され、現在まで変わっていない。

✅ もともと import で意図しないコード実行を防ぐため

• もともと Python は 「スクリプトとしても実行できるし、モジュールとしても使える」 という設計思想を持っていた。
• しかし、Python では import module_name を実行すると、その .py ファイル内のコードが すべて実行されてしまう。
• これを防ぐために if __name__ == "__main__": を使うことで、スクリプト実行時とモジュール利用時を区別するようになった。

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5. まとめ

概要	説明
__name__ とは？	Pythonスクリプトが実行されると自動で設定される変数
"__main__" とは？	スクリプトが「直接実行された」場合に __name__ に入る値
if __name__ == "__main__": の役割	スクリプトとして直接実行された場合のみ、特定のコードを実行するため
なぜ _ が2つある？	Python の「特殊変数（Dunder 変数）」であり、予約されたものだから
なぜ歴史的に必要？	import したときに意図しないコードが実行されないようにするため

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🔹 最後に

Python の if __name__ == "__main__": は、モジュールの再利用性を高め、スクリプトのエントリーポイントを明確にするための標準的な書き方 です。

特に「スクリプトとしても実行できるし、モジュールとしてもインポートできる」コードを書くときには、ぜひ使ってください！ 😊