**Rubygemsとは、Rubyというプログラミング言語のパッケージ管理システムを意味します。**ここでは、RubyとRubygemsについて詳しく紹介します。

Rubyとは、まつもとゆきひろ氏によって開発された国産のプログラミング言語を指します。**Rubyの特徴はシンプルな文法やRuby on Railsという便利なフレームワークがあることなどが挙げられます。**そのため開発スピードを速めることができ、スタートアップ企業や自社開発企業などで採用されることもあります。

またRubyでできることは数多くあり、Rubyのプログラミング言語でできることの代表例として、*Webアプリ・SNS・ECサイトなどの開発*が挙げられます。このようにRubyのプログラミング言語はシンプルな文法が特徴で、できることが数多くあるため、プログラミング初心者におすすめの言語の1つと言えるでしょう。

**RubyGemsはRubyのプログラミング言語のパッケージ管理システムです。**またRubyのバージョンが「1.9」以降であれば、Ruby本体をインストールすると同時に、RubyGemsも標準ライブラリとしてインストールされます。

*RubyGemsを使用すれば、後述する「gem」というパッケージを利用して、複雑な機能の実装でも簡単に行うことが可能です。*またgemのインストール・アンインストールやインストールしたgem一覧の表示・検索などもできます。そしてこれらの操作を行うにはRubyGemsが提供している「gemコマンド」を使用する必要があります。

RubyやRubyGemsの概要については理解できたでしょうか。ここでは、gemの概要とメリット・デメリットについて詳しく紹介します。

**Rubyにおけるgemとは「パッケージ」「パッケージ管理システム」の2つの意味があります。**パッケージとは端的に言うと便利な機能がまとめてあるもののことです。パッケージを使用すれば機能を実装する際に、ゼロからソースコードを記述する必要がなくなります。*パッケージにより開発効率の向上が期待できるため、実務現場でも使用される機会は多いです。*

例えば「devise」というgemをインストールすれば、簡単にユーザー認証機能を実装することができます。また「Faker」というgemを使用すれば、ダミーデータを簡単に作成することが可能です。このように様々なgemがあり、使用すれば開発スピードの向上が期待できます。

そして多くのgemは「Github」というサイトで管理されており、インストールの仕方や使い方などを確認可能です。
（ 参考：https://github.com/ ）

**gemを使用すればパッケージを簡単にインストールできるため、プログラミング初心者でも本格的なWebアプリの機能などを実装できます。**また使用する機能やレイアウトをライブラリとしてパッケージ管理できるため、スキルに関係なく安定したWebアプリを開発することが可能です。

**gemのデメリットとして、インストールの仕方や使い方の多くは英語で記載されていることが挙げられます。そのため理解するまでに時間や学習コストが必要です。**またRubyやRuby on Railsのバージョンを更新すると実装したライブラリにエラーが生じる可能性もあります。さらにデメリットかどうかは人によって異なりますが、gemは基本的にコマンドプロンプトを使用して操作しなければなりません。

gemの詳細については理解できたでしょうか。ここではgemのインストール方法について詳しく紹介します。なお、Rubyの開発環境は構築されていることを前提に解説します。

### 既にインストールされているgem一覧を確認する

*Rubyのバージョンが「1.9」以降であれば、Ruby本体をインストールすると同時に、RubyGemsも標準ライブラリとしてインストールされます。*そのため既に使用できるgemも数多くあります。ここで使用するコマンドが「**gem list --local**」です。このコマンドを使用すれば、既にインストール済みのgemを一覧で表示することができます。

Rubyのプログラミング言語を使用して開発を行うときに、実装したい機能が明確であれば、Webサイトを活用して探してみると便利なgemを発見できるかもしれません。ここでは、おすすめのgemを検索できるサイトをいくつか紹介します。

**1.RubyGems.org**
RubyGems.orgとは、Rubyコミュニティのgemホスティングサービスを指します。*簡単に自分が実装したgemを公開したり、使用したいgemをインストールしたりできるのが特徴です。*数多くのgemがRubyGems.orgに登録されているため、実装したい機能などで検索をかければ、関連するgemを見つけられるかもしれません。
（ 参考：https://rubygems.org ）

**2.BestGems.org Rubygems**
*BestGems.orgのWebサイトではダウンロード数が多いgemが分かります。*また毎日のダウンロード数のランキングや注目度形式のランキングも用意されているため、トレンドのgemを発見することも可能です。
（ 参考：http://bestgems.org/ ）

他にも先述した*GitHubで公開されているgemもあります。*このようなWebサイトを活用すれば、便利なgemを見つけることができるでしょう。

使用したいgemを見つけられたら、インストールしましょう。インストール後の使い方はgemによって異なるため注意が必要です。**一般的に「bundler」というパッケージ管理ツールを使用してgemを管理します。**なおbundlerもgemの1つです。bundlerはgem同士の依存関係を管理できるのが特徴と言えます。

まずは、bundlerを使用するために「gem install bundler」というコマンドを入力して、bundlerをインストールしましょう。正常にインストールできたか確認するには「bundler -v」を入力すると把握できます。「Bundler version ×.×.×」というように、バージョンが表示されていれば、正常にインストールができています。**そして「gem install 〇〇〇」というように、「〇〇〇」に使用したいgemを当てはめてコマンドを入力すれば、gemをインストールすることが可能です。**

例えばRuby on Railsの場合は、「gem install rails」というコマンドを入力すればインストールすることができます。*また「--version」というオプションを使用すれば、バージョンを指定してインストールすることが可能です。*例えば「gem install rails --version 5.0」というコマンドを入力すれば、バージョン「5.0」のrailsをインストールすることができます。

gemのインストールまでの流れは理解できたでしょうか。ここでは、よく使用するgemコマンドの使い方について詳しく紹介します。

gemのアンインストール方法をご紹介します。**「gem uninstall 〇〇〇」というコマンドを入力すれば、「〇〇〇」というgemをアンインストールすることができます。**

### インストール済みのgem一覧を表示

**インストール済みのgem一覧を表示するには「gem list --local」というコマンドを使用します。**このコマンドではgemの名称とバージョンを確認することが可能です。また、「gem list」というコマンドでもインストール済みのgem一覧を表示できます。

### 最新のバージョンのgemが存在するか確認する

**最新のバージョンのgemが存在するか確認したい場合には「gem outdated」というコマンドを入力しましょう。**例えば「fiddle (1.0.6 < 1.0.9)」と出力されたら、「fiddle」というgemにおける現在の バージョンは「1.0.6」であり、最新版「1.0.9」に更新できることを意味します。

**「gem update」というコマンドを使用すれば、インストール済みのgemを全て最新のバージョンにすることが可能です。**また「gem update 〇〇〇」というコマンドを使用し、「〇〇〇」にgemの名称を入力すれば、特定のgemだけバージョンを更新することができます。

## RubyGemsを活用して開発スピードを向上させよう！

これまでにRubyGemsの概要やgemの詳細について解説しました。**RubyGemsとはRubyというプログラミング言語のパッケージ管理システムを指します。gemというパッケージを使用すれば、複雑な機能の開発でも簡単に実装が可能です。**

使用したいgemを検索するには「*RubyGems.org*」「*BestGems.org Rubygems*」「*GitHub*」などのWebサイトを活用するのがおすすめです。

*gemを使用するにはコマンドを使いこなす必要があります。*よく使用するgemコマンドを紹介しましたが、他にも数多くのコマンドやオプションがあります。**Rubyでの開発効率を向上させるために、RubyGemsに関する知識を深めておくことは大切です。**

RubyGemsとはRubyというプログラミング言語のパッケージ管理システムのことです。gemを上手く活用すれば、複雑な機能の開発でも簡単に実装が可能です。当記事ではRubyGemsの概要やgemの詳細について解説します。

RubyGemsとはRuby言語のパッケージ管理システム

RubyGemsを使用すれば機能をゼロから開発不要になるため、開発効率の向上が期待できる

gemを検索するには「RubyGems.org」「BestGems.org Rubygems」「GitHub」などのWebサイトがおすすめ

RubyGemsとは？gemのインストールや使い方も解説！

SwiftはApple社がObjective-Cをベースにして、iOSアプリ作成用に開発したプログラミング言語です。その**SwiftのUI周りの使い勝手をよくするフレームワークが「SwiftUI」**です。この記事では初級エンジニアの方を対象に「SwiftUIとはなにか」というテーマで解説していきます。

まずSwiftUIの説明に入る前に、Swift言語について改めて確認をしておきましょう。

**Swiftは、iPhoneやiPadなどのiOSアプリの開発を効率的に行えるよう、Apple社が開発したオーブンソースの新しいプログラミング言語です**。
Swiftはパソコンの*Macがあれば、初心者でも比較的簡単に扱えるプログラム言語*です。

### SwiftUIはSwiftのフレームワーク

**「SwiftUI」とは、iOSアプリ開発用にSwiftで作られたUIフレームワークのこと**です。2019年6月にApple社が発表したばかりの新しいUIですが、関係者から期待が集っています。

*SwiftUIを利用する主なメリットはSwiftベースのシンプルな記述や操作でiOSアプリのUI作成を容易に行える点*です。ただし、SwiftUIが対応するのはiOS13以降、開発ツールではXcode11以降を必須としていることから、現在の開発環境が使えるかどうかをあらかじめ確認しておく必要があります。

### SwiftUIとStoryboardのどっちを選択？

iPhoneアプリの開発で利用されるStoryboardは、2011年のXcode 4.2から登場しました。*Storyboardはボタンやアイコンなどをドラッグ＆ドロップで配置しながら直感的に作ることができ、アプリ開発を快適にしてくれる点が特徴です。今ではiOSアプリの画面設計や画面の遷移を作る上で欠かせない*ものとなっています。
一方、StoryboardはCode上では見やすいですが、ソースはXML形式のため、XMLが読めないエンジニアはソースを解読できないという点が弱点です。

現在、Storyboardと新しく登場したSwiftUIとの違いが見えず、どっちを学ぶべきか、迷う人が増えています。

*仕事で既存のアプリのリリースをメインに行う人は、Storyboardを選択するのが良いでしょう。逆に、これから学ぼうとする人はSwiftUIからで構いません*。いずれはSwiftUIに一元化されていくでしょうが、余裕がある方は両方を学んでおくと何かと有利でしょう。

SwiftUIは登場してまだ日が浅いSwiftのフレームワークですが、これまで実際に使ってみるとさまざまなメリットを感じることでしょう。

SwiftUIはSwiftコードで開発されており、とにかくコードがシンプルです。その結果**SwiftUIではコーディング作業、特にUIの開発が簡単になる点がメリットと言えます**。

### コーディング中にプレビューを見れる

**SwiftUIは、コーディング作業の途中でもViewごとに画面の確認ができます**。従来の仕組みでもレイアウトの確認は可能でしたが、実際の動きを見るには、データを入れてアプリをビルドした後にシミュレーターや実機で確認しなければなりませんでした。
このように、*コーディングをしながら実際のプログラムの動きをリアルタイムに確認できる点はSwiftUIならではのメリットです*。
さらにアプリは画面単位に起動することができ、開発をしながら画面遷移を確認する、あるいはアニメーションの動きを見ることができるため、開発作業の効率化が期待できます。

**SwiftUIはレイアウトファイル（Viewクラス）もSwiftで書かれているため、誰にも分かりやすいことから共同開発にも適しています**。Storyboardも便利なUIフレームワークですが、 XMLで書かれていることから、XMLを扱えるエンジニアしかソースの解読ができない点が難点でした。
SwiftUIはSwift言語で書かれていることで、*Swiftを扱えるエンジニアであれば誰でもUIのメンテナンスができる*ため、iOSアプリなどの共同開発の面においては前進しました。

ここまでSwiftUIのメリットについて述べましたが、実はSwiftUIは新しいが故の機能不足やバグが残っており、デメリットもあります。これからSwiftUIのデメリットについて一緒に見ていきましょう。

### UIKitユーザーにとっては物足りない面も

初心者にはやさしいSwiftUIの登場によって、iOSアプリ開発のハードルは下がり、一般ユーザーのiOSアプリ開発が活発になるかもしれません。しかし、**従来のUIKitなどに馴染んでいる人にSwiftUIは物足りない点があり、厳しい評価をする人もいます**。

SwiftUIは完成を待たずに世に送りだされており、機能不足は否めませんでしたが、SwiftUI2.0が登場し、さらに後継のSwiftUI3.0ベータ版も公開されています。*SwiftUI3ベータ版はiOS 15とXcode 13の環境で利用できるようになります*。
これまでのSwiftUIでは実現できなかった「Pull To Refresh」も対応されており、*UIKitと比較しても機能面で劣る点はほぼ解消されています*。これからは次第にUIKit愛好者にも評価されていくことでしょう。

SwiftUIは新しいUIフレームワークのため、対応する環境が**iOS13以降という制約**があります。致し方ない点ではありますが、*iPhone5やiPhone6には対応できない*ことから、一部のユーザーには不満が残るでしょう。

## SwiftUIができること、できないこと

続いてSwiftUIによってできること、できないことは何かについて見ていきましょう。

### SwiftUIだけでiOSアプリを作ることはできる？

SwiftUIだけでiOSアプリを作ることは現時点では難しいでしょう。SwiftUIはUIの作成に適していますが、あくまでフレームワークであり、開発用の言語ではありません。**Swiftとは違って、SwiftUIはネットワークやデータベースのハンドリングはできませんのでアプリプログラムを作るのには適していません**。

ただし、「SwiftUI2.0」から、単純なデータのファイル保存程度はできるようになっています。将来的には、簡単なアプリ程度であればSwiftUI単独で作れるようになるかもしれません。

### iOSアプリの画面程度ならSwiftを知らなくとも作れる？

Swiftを知らなくてもiOSアプリの画面程度なら作れます。PowerPointを操作できるレベルの人であれば、簡単な画面程度は作成可能です。**表示する文字のサイズ・フォント・配置なども簡単にできるため、SwiftUIを使い慣れていない初心者でも、センスのあるエンジニアであれば画面作成を分担させることも可能**です。

Storyboardではできるのに、SwiftUIではできないことの1つに「**Pull To Refresh**」があります。

*「Pull To Refresh」とは、スマホの画面を下に引っ張ると画面が更新される機能*です。
タッチパネル形式のデバイスはよく使われる機能ですが、*SwiftUI自体にはこの機能がサポートされていないため、別途UIKitの助けが必要*です。

こうした点を捉えてSwiftUIを「使えない」とけなす人もいますが、リリース予定のSwiftUI3.0ではこうした点も解消し、必要な機能が追加されています。このように、機能不足やバグなどはバージョンアップによって次第に解消していくでしょう。

SwiftUIを独学で習得する方法として、*チュートリアルを利用する、入門書を読みながら進める*、の2つの方法があります。もちろん両方同時並行でも構いませんので、その選択は皆さんにお任せします。

### SwiftUI チュートリアル（tutorial）

SwiftUIの基本的な使い方を独学で学ぶには、*[Apple公式SwiftUIチュートリアル](https://developer.apple.com/tutorials/swiftui/)*がおすすめです。チュートリアルは英文ですが、ブラウザの翻訳機能を用いて日本語に変換すれば、さほど違和感なく利用できます。

SwiftもXcodeも初めてという方には少し難しいかもしれません。**チュートリアルはXcodeを触った経験があり、Swiftも多少かじっているMACユーザーの方におすすめ**です。
チュートリアルを始める前に、MacOS・Xcodeを最新のバージョンにしておきましょう。

*[SwiftUI対応 たった2日でマスターできるiPhoneアプリ開発集中講座 Xcode 12/iOS 14対応](https://www.socym.co.jp/book/1278)*は、**SwiftとSwiftUIでiPhoneアプリを作ろうとしている初心者のためのガイド**です。
サンプルアプリの制作を通じて、iOSアプリ開発の手順や仕組みを一通り学ぶことができます。このテキストは、最新のXcode 12とiOS 14にも対応しています。

## SwiftUIを活用できるエンジニアを目指そう

Swift言語はシンプルさと優れた開発効率性が評価され、Swiftを採用する企業が増えています。また、**AndroidアプリとiOSアプリの同時開発を行う企業も出現**するなど、両者の隔たりが無くなりつつあります。
SwiftUIがAndroidアプリの開発に活用される可能性も否定できません。こんな時こそ*SwiftとSwiftUIの両方を習得しておくと、仕事の幅が一気に広がる*ことが予想されます。

### Swiftエンジニアの仕事はどう変わる？

これからは*SwiftUIを活用することで、アプリ開発の生産性が大きく向上*するでしょう。また、Androidアプリの開発案件も舞い込んでくるかもしれません。
また、iOSアプリの開発を行っている企業では、SwiftUIの利用が一般化してくると、*UIKitとSwiftUIの両方に精通したエンジニアは厚遇される*ようになるでしょう。 


**SwiftUI3.0の登場によって、SwiftUIへの移行が一斉に行われる可能性があり、Swiftエンジニアにとってはさらなる活躍のチャンスが訪れるかもしれません。**

人気のSwift言語に対応するSwiftUIというUIフレームワークが登場して2年になります。SwiftUIによりiOSアプリの開発効率が飛躍的に向上すると期待されていますが、SwiftUIの進化によってiOSアプリ開発はどう変わるのかを考察していきましょう。

SwiftUIとは、iOSアプリのUIをこれまで以上に簡単に構築できるUIフレームワークのことで、開発効率の向上が期待される。

SwiftUIには機能不足やバグなどの問題もあるが、バージョンアップを繰り返しながら進化しており、さらに活用が進む。

SwiftエンジニアはSwiftUIを習得することで仕事の幅が広がり、さらなる活躍の機会が訪れる

SwiftUIとは？従来のUIとの違い、メリットや将来について

XGBoostとは、機械学習で用いられる*勾配ブースティング（Gradient Boosting）*の**実装フレームワーク**を指し、「*eXtreme Gradient Boosting*」の略です。XGBoostは*C++・Java・PythonやR*等の多くの言語で利用されており、*Windows・MacOS・Linux*で動作します。
参考：[XGBoost](https://xgboost.ai/)

2014年に登場以来、機械学習の多くの賞を受賞し機械学習ブームに火をつけました。

XGboostの特徴は、*スケーラブルで分散型の勾配ブースティング*が**ライブラリ利用できる**ことです。*過学習（オーバーフィッティング）低減*のためにノード数やモデル更新を小さく調整し、併せて高速演算を実現しています。つまりXGboostでは時間をかけずに簡単に、それなりの結果が得られることになります。

XGboostは利便性を高めるために、機械学習でも用いられる*分類法・回帰法・ランキング学習やユーザ定義オブジェクト*をサポートしています。*C++・Python・R・Java・Scala・Julia*の主要機械学習言語をサポートします。

さらに、*Amazon AWS・Google CloudのGCE・Microsoft Azure・Apache HadoopのYARN クラスタ*などの分散学習に対応しています。

LightGBMは、「*Light Gradient Boosting Machine*」の略で、*マイクロソフト社*が開発した*フレームワーク*です。LightGBMフレームワークは、*GBM・GBDT・GBRTの他、GBT・MART・RF* などのアルゴリズムに対応します。*Windows・MacOS・Linux*で動作し、*C++・Python・R・C#*に対応します。

LightGBMはヒストグラムベースの決定木学習アルゴリズムを実装することで、*効率性を高めメモリ消費を最小*に抑えています。そのため、*アルゴリズム*を**高速に実行**できる特徴があります。
参考：[Microswoft LightGBM](https://www.microsoft.com/en-us/research/project/lightgbm/)

XGboostとLightGBMの違いは、LightGBMが*ヒストグラムベースの決定木学習アルゴリズム*を持ち、高速性に優れていることが挙げられます。とは言ってもXGboostもその後同等機能を実装しており、**現時点では明らかな違いは無くなりつつあります。**

ここでは基本用語を交えて、*XGBoostのアルゴリズム*の概要を解説していきます。

・**分類と回帰とは**
機械学習では分類（Classification）と回帰（Regression）を基本的なアルゴリズムに用います。

分類とは、事前に定めたクラスが割り当てられている場合に、入力値がどのクラスに属するか当てる方法です（例として、イヌかネコか）。回帰とは、すでにあるデータから連続量となる目的変数を割り出すことです。割り出した目的変数を使い予測値を算定できることで、将来の傾向予測に利用できます（例として、将来売り上げがいくら増加するか）。

・**分類器とは**
分類器とはclassifierの日本語で、分類手法を表します。

単純ベイズ分類器（Naive Bayes classifier）は、ベイズの定理を適用した確率モデルで特徴変数を用いたものです。同様に決定木（Decision Tree）は始点を根、端点を葉に見立てて接点分岐し、変数分類を進めます。決定木はソートで用いられる最適探索アルゴリズムをベースとしたものです。

その他にも、2クラスのパターン認識を高精度で行うサポートベクターマシン（Support Vector Machin）や、最近傍オブジェクトと同じクラスに分類するk近傍法（k-nearest neighbor、k-NN）等、多様な手法が存在します。

・**勾配ブースティングとは**
勾配ブースティングとはGradient Boostingの日本訳で、弱い学習器を連結して結果を求める手法です。

学習器とは機械学習の学習システム・学習モデルを表します。学習器は真の分類に近いものを強い学習器と呼び、真の学習器と若干の相関性がある学習器を弱い学習器と呼びます。勾配ブースティングは、複数の学習器を連携する集団学習（アンサンブル学習）の1つとなります。

勾配ブースティングでは、通常決定木（Decision Tree）を分類手法に用います。そのためGBDT（Gradient Boosting Decision Tree）とも呼ばれています。

・**XGBoostのアルゴリズムは**
XGBoostは*GBMやGBDT*をベースとして考案されたアルゴリズムです。

GBMはGradient Boosting Machineの略で、1999年Friedman氏が論文発表した”TreeBoost”アルゴリズムによる勾配ブースティングの手法の1つです。GBDTは、決定木を用いた勾配ブースティングです。

このXGBoostアルゴリズムの詳細な解説は、「*XGBoost: A Scalable Tree Boosting System*」としてTianqi Chen氏とCarlos Guestrin氏の論文に掲載されています。ご興味ある方はご覧ください。
参考：[ACM Digital Library RESEARCH-ARTICLE XGBoost: A Scalable Tree Boosting System](https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2939672.2939785)

XGBoostはライブラリのため、インストール後各**言語の手続きに従って利用**します。*GPUを使う*には、*gpu\_hist*を用います。対応OSは*Linux x86\_64版とWindows*で、Linux aarch64版とMacOSは対応していません。さらに、*マルチノード・マルチGPU*は*Linux x86\_64版のみ対応*します。
参考：[XGBoost Documentation](https://xgboost.readthedocs.io/en/latest/)

XGBoostは使用言語ごとにインストール方法が異なります。以下に、代表的な*プログラム言語でのインストール方法*を説明します。

・**Pythonのインストール方法**
Pythonの場合は、PyPI（Python Package Index） にアップロードされているライブラリを用います。pipコマンドで、”pip install xgboost”の様に実行します。

・**Rのインストール方法**
Rのインストールは、CRAN（Comprehensive R Archive Network）を用います。コマンドはinstall.packages("xgboost")の様に指定します。MacOSでマルチコア対応する場合はOpenMPが必要です。事前に、brewで”brew install libomp”としてインストールしておきます。

PythonでXGBoostを使うためには、Pythonで*”import xgboost as xgb”*の様に**ライブラリをimport**します。

XGBoostはデータを、*LIBSVMテキストファイル・CSVファイル・NumPy 2D配列・SciPy 2Dスパース行列・cuDFデータフレーム・Pandasデータフレーム・XGBoost バイナリ バッファファイル*から取込みできます。ファイル読み込みは*xgb.DMatrix()*を使います。*”format=csv”*を指定すると*CSVファイルを読み込む*ことができます。

データをバイナリ形式で保存するには、*DMatrix.save_binary()*を使います。モデルのトレーニングは*xgb.train()*を用い、モデルの保存は*train.save_model()*を使います。テキストファイルに保存する場合は*train.dump_model()*を使います。保存したモデルの読み込みは、*Booster.load_model()*を使います。

RでXGBoostを使うためには、Rで*”require(xgboost)”*で**XGBoostパッケージをロード**します。XGBoostではパッケージ組み込みの*agaricusデータセット*を使います。モデルを構築するには*train*を、モデルを評価するには*test*を使います。

モデルの読み込みは*xgb.DMatrix()やxgb.load()*を、保存は*xgb.DMatrix.save()やxgb.save()*を使います。

## XGBoostを使って機械学習を効率的に行いましょう

XGBoostは、*Python・R・Java*等のプログラム言語で動作するフレームワークです。XGboostは*高速で高精度の分類アルゴリズムを搭載*しているので、時間をかけずに簡単に機械学習の予測結果が得られます。

XGBoostをの基本を理解したら次は*実際にライブラリをインストール*し、**データ分析に利用する**ことをおすすめします。

XGBoostは、機械学習で用いられる勾配ブースティングを実装したフレームワークです。XGBoostのライブラリを利用することで、時間をかけずに簡単に予測結果が得られます。ここでは、その特徴と用語からプログラムでの使い方まで解説していきます。

XGBoostとは、機械学習で用いられる勾配ブースティングの実装フレームワークを指します

XGboostは、分類法・回帰法・ランキング学習やユーザ定義オブジェクトをサポートしています

XGboostは、主要機械学習言語をサポートしており高速で高精度の予測結果が得られます

XGboostとは？その特徴と用語・プログラムでの使い方を解説！

ERは「Entity Relationship Diagram」の略称であり、**データベース設計における代表的な設計図を指します。**システムを設計する際の手法としては、他にもUMLなどの技法もあります。UMLは「統一モデリング言語」という意味で、システム開発を図式で表現、記述方法を統一することです。設計書のわかりやすさや情報共有の効率の向上に役立ちます。

ER図は「DOA」と呼ばれる「データ中心アプローチ」の技法を用い、作成したER図を物理データベース上に直接変換できることから、データベース設計における手法の事実上の標準となりつつあります。ER図の「E」はエンティティを示し、「R」はリレーションを示します。つまり、**ER図とは「実体（データなど）」と「関係」の組み合わせのことで、システムにおけるデータ間の処理する構造を指します。**

例えば、「顧客が本を注文する」という処理をER図で表現してみます。「顧客」「本」がエンティティ、「注文する」がリレーションに対応します。*大規模システムの場合でも、エンティティとリレーションの組み合わせを用いて、わかりやすくシステムを表現できる*ことがER図の特徴です。

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ER図はシステム開発における要件定義や設計などの上流工程の中で、段階的に設計を行います。各工程で作成したER図の状態を「データモデル」といい、データモデル図には*「概念データモデル図」「論理データモデル図」「物理データモデル図」の3種類があります。*

ここからは、各データモデルについて簡潔に説明します。

**1.概念データモデル図**
概念データモデル図は、*要件定義工程の際に作成するデータモデル図*を指し示し、システム全体におけるエンティティ、リレーションを洗い出し、事象を大まかに表した図のことです。

**2.論理データモデル図**
論理データモデル図は、*基本設計工程の際に作成するデータモデル図*を指します。論理データモデル図を作成する際は、概念データモデル図に対してさまざまな詳細を加えて肉付けを行います。具体的には、*アトリビュート・主キー・外部キー・リレーション・カーディナリティ*といった要素を付け加えます。
論理データモデル図においては、データ型の定義のように物理データベース向けの設計は行わないため、特定のデータベースに依存しない状態のモデル図といえるでしょう。

**3.物理データモデル図**
物理データモデル図は、*詳細設計工程の際に作成するデータモデル図*を指します。ここでは、「*MySQL*」や「*Oracle Database*」など特定の物理データベース向けに論理データモデル図の変換を行います。例えば、物理データベースに適したデータ型を追加したり、ローマ数字に変換したりします。ER図の最終形態が物理データモデル図です。物理データモデル図が完成した後は、物理データベースを実際に作成することができるでしょう。

ER図を作成する際は、下記の5つの標準的な要素を用いることが多いです。

**1.エンティティ**
「エンティティ」とは、実体、つまりデータのまとまりのことを指します。エンティティの中には、アトリビュートという属性情報があります。アトリビュートについても後ほど解説します。

**2.リレーション**
「リレーション」は関係を意味し、エンティティ同士の関係を表現する線のことを指します。リレーションの詳細については、カーディナリティという記号を使って表現します。カーディナリティについても後ほど解説します。

**3.アトリビュート**
「アトリビュート」は属性を意味し、エンティティの中の属性情報のことを指します。アトリビュートでは、主キーや外部キーについても表現します。主キーとなる項目は、エンティティ上部に四角の囲いで記載し、外部キーとなる項目は、項目名の後ろに「（FK）」と記載します。その他の項目は、項目名のみ記述することが多いでしょう。

**4.カーディナリティ**
「カーディナリティ」は多重度を意味し、「*1対1*」「*1対多*」「*多対多*」など、リレーションの始点と終点を表現する記号のことを指します。さらに、「*0以上*」「*0または1*」なども表現することが可能です。

**5.エンティティの依存関係と非依存関係**
「*依存関係*」とは、結びつくデータが必ず存在する関係、つまりエンティティ間の親子の関係性を指します。親と子のどちらのデータが欠けたとしてもシステム的に成り立たないことを示しています。子となるエンティティの枠線を角丸で表現することが多いでしょう。
一方、「*非依存関係*」とは、エンティティ間で親子がない関係性のことを指します。この場合、結びつくデータが存在しなくてもシステム的に成り立つことができます。非依存関係の場合、親と子のどちらのエンティティも四角の枠線で表現することが多いでしょう。

## ER図を作成する2つのメリット

これまでに、ER図の詳細について紹介してきました。ここからは、ER図を作成する上で2つのメリットを紹介しましょう。

システム開発後は、正常に稼働するように監視を行いながら、よりよいシステムになるように改修を繰り返していきます。ER図は、システム開発後の保守・運用工程においても活用できるでしょう。システムが稼働しはじめた直後は、設計者がプロジェクト内にいることが多いため、設計書がなくても問題がない場合もあります。

しかし、設計者が別のプロジェクト案件に異動するなど、プロジェクト内に残り続けるということはほとんどありません。したがって、**ER図を設計書の中に記載しておくことで、設計者ではない方でもシステムの設計内容を正確に理解し、システムの仕様の変更などの改修を行う際にスムーズに対応することができます。**

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### 手戻りのコストを防止することができる

データベースのテーブル数が多くなると、設計誤りや、プロジェクト関係者がシステムの仕様について理解できないことがあります。その場合、手戻りが必要なことも多く、余分なコストが発生してしまいます。特に大規模なシステムの場合は、**ER図でデータベース構造などを整理することで、システム全体の構成を俯瞰することができるため、手戻りを起こす可能性を減少させることもできるでしょう。**したがって、システム開発においてER図の作成は必要不可欠といえるでしょう。

ここからは、ER図の作成方法を紹介します。ER図に限らずシステム設計全般において言えることとして、大枠から徐々に詳細に落とし込む作業が重要です。

### ①システム開発の進め方を把握する

**ER図を記述する際は、システム開発の進め方が明確になっていることが前提です。**ユースケース図やアクティビティ図などを、インプット情報としてER図を設計します。特に、ER図を作成する際に、ユースケース図は重要な役割を果たすことが多いです。ユースケース図とは、ユーザーの視点に立ち、システムの利用例を表現する図解術のことを指します。

*ユースケース図の設計が終わってない段階でのER図の作成はおすすめできません。*まずは、システム開発の進め方の設計からはじめましょう。

システム開発の進め方について把握できたら、*ユースケース図やアクティビティ図などを基にエンティティを洗い出します。*システム開発の進め方の設計を正確に行っていれば容易にエンティティを洗い出すことができるでしょう。

### ③エンティティをマスタデータとトランザクションデータに分ける

エンティティの洗い出しが完了したら、**エンティティを「マスタデータ」と「トランザクションデータ」に分けましょう。**データはマスタデータとトランザクションデータに大きく分けられます。マスタデータとは固定的なデータ、トランザクションデータとは流動的なデータといわれることが多いです。次のアトリビュートを洗い出す前に、整理しておきましょう。

また、マスタデータとトランザクションデータを整理する過程の中で、エンティティが合体することも少なくありません。

### ④アトリビュートを洗い出す

次に、エンティティの中のアトリビュートを洗い出します。*アトリビュートの洗い出しは、画面設計書を基にすると効率的に行うことができます。*画面に出力される項目がアトリビュートとなる場合が多いでしょう。

アトリビュートまで洗い出すことができたら、リレーション・主キー・外部キーの設計を行いER図を作成します。また、*カーディナリティは業務内容によって変わることに注意しましょう。*これでようやくER図の完成です。ここからは、設計メンバーでレビューを重ねてブラッシュアップしていくことが重要です。

## ER図を効率よく作成してプロジェクトの成果を向上させよう！

この記事では、ER図の詳細、メリット、作成方法を紹介しました。ER図を作成することで、プロジェクト工程の手戻りを減らすことができるなどメリットが多くあります。

また、**実際にER図を作成する際に、無料で利用できるツールも存在します。**カーディナリティの変更なども、ツールを使えば簡単に変更が可能です。例えば、「*Cacoo*」というクラウド型の図形作成ツールがあります。業務効率を上げるために、ER図作成ツールを活用することもおすすめします。これらを踏まえて、ER図を効率よく作成してプロジェクトの成果を向上させましょう。

ER図（Entity Relationship Diagram）とは、データベース設計における代表的な設計図を指します。当記事では、このER図についてのそもそもどういったものなのか・基本ルール・メリット・ER図の作成方法をわかりやすく解説します。

ER図とはデータベース設計における代表的な設計図の1つである

ER図のデータモデル図には「概念データモデル図」「論理データモデル図」「物理データモデル図」の3種類ある

ER図を作成するメリットとして、「保守・運用工程で役に立つ」、「手戻りのコストを防止することができる」ことが挙げられる

ER図とは？詳細・メリット・作成方法についてわかりやすく解説！　

Git Bashとは、*Git for Windows*に同梱されている*Bashとターミナルエミュレーションを含むソフトウェア*です。BashはLinuxやUnixならびにmacOSで利用されています。Windowsで利用する際は「*Windows Subsystem for Linux*」を用いるか「*Git for Windows*」を導入することで**bashが利用可能**です。

Git Bashの*Git*とは、プログラム開発で用いる*バージョンコントロールシステム*を指します。Gitは*Linuxのソースコードのバージョンコントロールを行う目的*で開発されました。Gitは*大規模プロジェクト*で用いるために、*全履歴がネットワーク全体で利用できます*。

このため開発者が多数参加するプロジェクトの場合も、ソースコードの共有や一元管理が行えるため、**共同開発ツール**として数多く利用されています。
参考：[git About](https://git-scm.com/about)

Gitでは複数人でのプログラム開発時において、*ソースコードの共有や一元管理*ができます。Linuxカーネルの開発で使用しているため、*超大規模プロジェクト*にも対応します。

*Git for Windows*は**GitのWindows版パッケージ**です。Git for Windowsは、*Git SCM*という*GitのフルセットをWindows環境で利用すること*を目的としています。そのため、バージョン管理に必要な機能をGit Bash、Git GUIから利用可能にしています。
参考：[Git for Windows Tools&Features](https://gitforwindows.org/)

*Git for Windows*をインストールすると、*Git Bash・Git CMD(Deprecated)・Git GUI*のツールがインストールされます。各**ツールの用途**は以下の通りです。

・*Git Bash*
　Bash環境をWindowsでエミュレートします（簡単にいうとBashとして利用できます）。
　さらにLinuxで利用している標準Unixコマンドが利用できます。
・*Git CMD(Deprecated)*
　WindowsのコマンドプロンプトでGitのコマンドが利用できます。
・*Git GUI*
　Git BashがCUIなのに対して、GUIでGitを利用できます。
　他にもGUI型のGitが多数あるので好みに応じて利用します。

Git Bashは**Git for Windowsをインストールすることで利用可能**です。LinuxやmacOSではBashが同梱されているため、追加作業は不要です。もし、Windows以外でもGitを利用してバージョン管理したい場合はGitをインストールする必要があります。

Git Bashのインストールをするには、Git for Windowsの公式サイトで「*Download*」リンクをクリックし、ダウンロードします。2021年9月時点でv2.33.0のインストーラ ”Git-2.33.0.2-64-bit.exe”が登録されています。その他のリリースは以下のGitHubに格納されています。
参考：[Git for Windows Tools&Features](https://gitforwindows.org/)
参考：[Git for Windows All Releases](https://github.com/git-for-windows/git/releases/)

次に、ダウンロードした*インストーラを起動*します。以下にインストーラのセットアップ画面の手順を説明します。
（1）*ユーザアカウント制御*
　インストーラ起動時にユーザアカウント制御が表示されたら「はい」をクリックします。
（2）*GNU General Public Licenseの表示*
　「Next」をクリックします。
（3）*インストールフォルダの指定*
　通常はそのまま「Next」をクリックします。
（4）*Select Componentsの選択*
　Git Bashをエクスプローラーで利用するために、「Windows Explore integration」「Git Bash Here」のチェックを確認し、「Next」をクリックします。
（5）*スタートメニューフォルダへの表示設定*
　指定後「Next」をクリックします。
（6）*Gitで使うdefault editorの指定*
　VimまたはVisual Studio Codeを指定し、「Next」をクリックします。
　Visual Studio Codeを利用する場合は別途インストールが必要です。
（7）*リポジトリの設定*
　変更不要の場合はそのまま「Next」をクリックします。
（8）*コマンドラインPATHの設定*
　変更不要の場合はそのまま「Next」をクリックします。
（9）*HTTPS transportの設定*
　変更不要の場合はそのまま「Next」をクリックします。
（10）*行末処理（LF、CRLF）の設定*
　変更不要の場合はそのまま「Next」をクリックします。
（11）*Git Bashのターミナルエミュレータの設定*
　変更不要の場合はそのまま「Next」をクリックします。
（12）*git pullの動作設定*
　変更不要の場合はそのまま「Next」をクリックします。
（13）*追加オプションの動作設定*
　変更不要の場合はそのまま「Next」をクリックします。
（14）*疑似コンソール（実験オプション）の動作設定*
　変更不要の場合はそのまま「Install」をクリックし、インストールが開始します。
（15）*インストール終了画面*
　「Next」をクリックし完了します。

LinuxやmacOSでは、bashはそのまま利用できます。Gitを利用する場合は、*Gitのダウンロードサイト*からダウンロード・インストールします。*macOS*の場合は*Homebrew*または*Xcode*を使います。*Linux*の場合はディストリビューションに対応した*パッケージマネージャ*を使います。
参考：[Git Downloads](https://git-scm.com/downloads)

インストール時にスタートメニューに登録した場合、*スタートメニュー*の「*Git*」または「*最近追加されたもの*」からGit Bashをクリックすると、Git Bashが起動します。同様に、エクスプローラーの設定で「*Git Bash Here*」をチェックした場合は、エクスプローラーで右クリックするとそのフォルダで*Git Bashが起動*します。

その他、インストール時に指定したルートディレクトリに*bash.exe*があるため、コマンドプロンプトで直接起動することも可能です。デフォルトでは*”C:\Program Files\Git\bin\bash.exe”*となります。

### Git Bashのフォルダ・ディレクトリの移動方法

Git Bashのホームディレクトリは、**”~”**です。カレントディレクトリ以下のファイルの表示は*”ls”コマンド*を使います。フォルダ・ディレクトリの移動は*”cd”コマンド*を使います。

Git Bashのディレクトリの移動方法は、Git Bashプロンプトで以下のコマンドを入力することで指定できます。
*使用方法：*
　$ cd パス（パスは絶対パス、または相対パス）
*使用例：1つ上のディレクトリに相対パスで移動*
　$ cd ..
*使用例：特定のディレクトリに絶対パスで移動*
　$ cd "C:/Program Files/"

Git Bashを起動する前に、エクスプローラーでデフォルトディレクトリを指定することもできます。エクスプローラーで該当フォルダとして開きたい場所を開きます。そこで「*右クリック*」→「*Git Bash Here*」を選択してください。*Git Bashが指定したディレクトリで開きます*。

なお、*ドライブの変更*は以下のように指定します。
*使用方法：*
　$ cd /\[ドライブ名\]
*使用例：Cドライブに移動する*
　$ cd /c

Git Bashは*GitとWindows用Bash*が利用できるインストーラです。Bashの内部コマンドは*Bashの仕様*に従います。外部コマンドとしては*Linuxで用いる標準Unixコマンドが同梱*されるため、**LinuxやUnixと同等の操作が可能**です。ファイル表示は*”ls”コマンド*ですので、Git for Windowsでインストールされた*コマンド一覧*は*”ls /usr/bin”*で確認できます。

以下の代表的なコマンド一覧を説明します。
・*ls*
　ディレクトリのファイル一覧表示を行います（Windowsのdirに相当します）。
・*cd*
　ディレクトリの移動を行います（Windowsのcdに相当します）。
・*pwd*
　カレントディレクトリの表示を行います（Windowsのcdに相当します）。
・*mkdir*
　ディレクトリの作成を行います（Windowsのmd / mkdirに相当します）。
・*rmdir*
　ディレクトリの削除を行います（Windowsのrd / rmdirに相当します）。
・*mv*
　ファイル・ディレクトリを移動、名前変更を行います（Windowsのmove / renに相当します）。
・*cp*
　ファイルのコピーを行います（Windowsのcopyに相当します）。
・*touch*
　ファイルの作成を行います（Windowsのcopy nul / type nulに相当します）。
・*rm*
　ファイルの削除を行います（Windowsのdelに相当します）。

さらにコマンドを追加したい場合は、*ルートディレクトリ下のusr/bin*にモジュールをインストールすることでGit Bashから利用可能です。ルートディレクトリはデフォルトの場合、*”C:/Program Files/Git”*です。

Windowsのパッケージマネージャである*Chocolatey*等からGit for Windowsをインストールすると、*関連コマンドの追加*が簡単にできます。
参考：[Chocolatey](https://chocolatey.org/)

Git Bashの*ウィンドウの左上のアイコン*を右クリックすると、メニューが表示されます。Git Bashのカスタマイズはこの**メニューの「Options...」**から行います。ここからターミナルのテーマを設定したり、見栄えやフォントを指定したりすることができます。

このようなカスタマイズは標準設定の機能だけではなく、GitHubに*カスタマイズツール*が多数登録されています。追加してGitを利用する際には、*”git config”*で*リポジトリの構成設定や確認*を行いカスタマイズしていきます。

## Git Bashを使ってOSの違いを吸収しましょう

Git Bashを使うことで、Linuxで用いる標準Unixコマンドも合わせてWindowsで利用可能です。そのため、従来Linuxで稼働させた*シェルスクリプト*も*Windowsで動作*するため、より柔軟にシステムを構築することができます。カスタマイズを進めて、さらに最適なシステム構築を目指しましょう。

Git Bashとは、Git for Windowsに同梱されているBashです。BashはLinuxやmacOS等で利用されており、多くのシェルスクリプトで活用されています。ここでは、Git Bashのインストールからコマンド活用まで幅広く解説していきます。

Git Bashとは、Git for Windowsに同梱されているBashおよびソフトウェアを指します

Git for WindowsをインストールすることでGit Bashが利用可能です

Linuxで用いる標準Unixコマンドが合わせてインストールされるため、シェルスクリプトの活用が可能です

Git Bashとは？WindowsのLinuxツールを解説！

まずは*Flaskとは何か*を解説します。そもそもフレームワークとは？Pythonとは？という所から初心者にも分かるよう詳しく説明します。**Flaskという言葉を初めて聞いた方**は、まずはこちらからお読みください。

*FlaskはArmin Ronacherによって開発され、2010年に発表されたPythonフレームワーク*の1つです。読み方は「フラスク」です。Pythonフレームワークの中でも、高い知名度を誇っています。**Flaskは必要最小限の機能のみをまとめた、コンパクトなフレームワーク**であることが特徴です。

*Pythonはプログラミング言語の1つ*です。Webアプリケーション開発や人工知能開発で主に使われており、最近注目されている言語でもあります。Pythonは文法が平易な上に、**ソースコードが読みやすく、初心者にも上級者にも人気**です。ライブラリも豊富で、機械学習や統計解析などの複雑な処理が必要なシステムも簡単に開発できます。

Webアプリを開発できる言語は他にPHPやRubyなどがあり、その中でもPythonは将来性が高いと言われている言語です。

フレームワークとは、*Webアプリ開発で必要な基本機能が予めひとまとめになったもの*のことです。フレームワークはインストールして活用するのが一般的です。フレームワークを使うことで基本機能を自分で開発しなくてよくなるため、開発効率を上げることができます。実際多くのWeb開発企業ではフレームワークが使われています。

「フレームワークとライブラリの違いが分からない」という方は多く、ライブラリは一部の機能のみがまとめられたものを指します。たとえば、Numpyというライブラリは数値計算のみの機能を提供しています。

Flaskは最低限の機能のみ提供しているものの、**Webアプリに必要な機能を全般的に提供している**ので、ライブラリではなくフレームワークに含まれるのです。

*Flaskが標準で搭載している機能は大きく分けて3つ*あり、ルーティング・リクエスト処理・blueprintモジュールです。この3つしか備わっていないシンプルなフレームワークです。

また、拡張機能を使うことで、**これ以外の機能をFlaskに追加することも可能**です。たとえば、Flask-Loginという拡張機能を使えば、ログイン機能を実装することができます。拡張機能を上手く使えば、Flaskでも多くのことができるようになるでしょう。とはいえ、拡張機能を入れすぎるとFlaskが重くなってしまうので、注意が必要です。

言語・開発の記事（106ページ目）