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はてなキーワード: 演算子とは
プログラミング未経験から1ヶ月ほどで、将棋の評価値の新たな方法でのグラフ化を行うPythonツールを作った。
https://github.com/k-the-p/notherscore
この記事は2本立てです。プログラミングより結果のグラフや将棋に興味がある方はもう一方の将棋編から読むことをおすすめします。
未経験から1ヶ月！Pythonで観る将ライフを向上させた話（将棋編）
AIはわれわれアマチュアの将棋への親しみを大幅に向上させてくれた一方で、棋士が悩みに悩んだ結果として評価値が下がる手を指してしまったときに、「悪手きたwwww」と騒ぐ主にABEMAのコメント欄には忸怩たる思いがあった。
とはいえ、もう評価値を知らなかった時代に後戻りするなんてことは誰にもできないだろう。そして、電王戦から将棋にハマった自分自身としても、AIを否定はしたくない。
であるなら、AIを用いた新しくよりよい将棋の楽しみ方を探っていくしかないのではないか。
以前から私は、「AIの手を指せるなら人間も苦労しないんだよなあ」と思っていた。あるとき藤森哲也先生がYoutubeチャンネルで言っていたことを聞いて得心がいった。「AIの一手は最強の一手なんです。確かにプラス1000点になるけど一手間違えた瞬間にマイナス何百点になるような綱渡りの手。それよりもアマチュアの皆さんにはプラス数百点で得は少ないけど安全な道、最善の一手を学んで欲しい」（大意）と。
ここで言う「最強の一手」に人間にして最も近いのは紛れもなく藤井聡太四冠であろう。藤森先生はアマチュアに向けて喋っていたが、その葛藤は間違いなくプロの中でもあるはずである。渡辺明三冠が言うように「藤井くんと全く同じスタイルを今から目指しても絶対藤井くんより強くなれない」のは自明であるからして。
私はここにドラマがあると思う。また、最強の一手と最善の一手が等しく「いい手」に見えてしまうわれわれアマチュアとしては、そこを機械に教えてもらえるのであれば、棋力向上にも繋がりそうである。
第1候補手と第2候補手の評価値の差を取ってグラフ化すればよさそう？
（差が小さければ手が広い、差が大きければ絶対手に近い、綱渡り）
目指すのはあくまで便利な将棋ツール。将棋AIを作りたいわけではないので、将棋AI自体は局面を入れたら評価値を吐く謎の箱という扱いでよい。
グラフ化や数値の扱いだけでなく、将棋AIとのやりとりをやってくれるあれこれもあるようなので。
あと習得が楽だと聞いた。その話を教えてくれた人はもう10年間英語学習法をブクマし続けてるけど。
あと「読みやすいコードじゃないと動かない」って設計思想がかっこいい。ついでに言うといわゆる「おまじない」が少なそうなのも魅力。（CのHello worldで挫折した経験あり。studio.hって何……）
プログラム講師をやっている？方が音楽制作を初歩からやってみる、という（残念ながら）リアルタイム視聴者が俺だけしかいないような配信があったので、音楽の基礎（についての知識は持っていた）を教えてあげたお返しのような形で、「pythonでこういうことがしたくてこういうライブラリがあるのはわかった。経験はHTML+CSS（変数導入前、Bootstrapなんてなかった）のみ。どうしたらよいか」という質問をしたら、「progateは簡単すぎると思うのでPaizaが丁度いいのではないか」というアドバイスを頂き、比較もせずに即登録したのだが結果的にはこれがドンピシャだった。
最近流行りの、環境構築不要で講座の内容を書いて覚えるタイプのサイト。
無料で入門講座の序盤を受けていたらふと目に入ったのが、「対象者：これからプログラミングを学びたい方。HTMLがどのようなものかを知っている方。」でYoutuber先生のオススメ完璧か？と思った。そして実際に完璧だった。
基本的に1講座3分+演習1～2問＋やりたければ問題集たくさんという形式なのだが、これが簡単すぎることなく難しすぎることもなく、俺の知識レベルにベストマッチだった。基本的に毎回何か書くことになるので、変数とは～みたいな解説だけで終わる回がほぼ無いのも飽きなくてよい。
Python入門（と言ってはいるがまだこれだけで発展編はない）の見出しは「プログラミングとは」「条件分岐・比較演算子」「ループ処理」「リスト」「辞書」「多次元リスト」「関数」「クラス」「クラス発展」「例外処理」に各5～8講座*3分+演習、という感じ。クラス発展の途中で行けそうだと思ったのでドロップアウトして実製作に移った。実際関数まで理解していれば、この程度の小さなツールには十分だった（もしかしたらクラスを使えば多少楽になった場面はあったかもしれないけど）。
また、これは書いてる今気づいたことだが、上のコースで学んだことで、実際に役立たなかったものはほとんどなかった（強いて挙げれば辞書くらい？使えてないだけかも）。このこともコース構成の優秀さを示している。
ここまででだいたい2週間くらい。
もともとこのサービスは知っていたのと、谷合先生が実際に使っていたように、便利そうなライブラリのcshogiが主にcolab(jupyter)上で動かすことを意図しているようだったので、まずここから入った。最初はcshogiが列挙してくれる特定局面での合法手をリストに入れて、そのリストの項目数＝その局面での合法手の数を出力することから始めた。これは本当に簡単にできて興奮した。
学習と好きなことが直結してると、こんなサンプルコードみたいな簡単なことで喜べるのでコストパフォーマンスがよい。
cshogiのチュートリアルで紹介されているレサ改というAIがどうもmultipv（有望な候補手を2手以上挙げる）に対応してないらしく、強さ的な問題でいずれ手を出すつもりだった予定を繰り上げてやねうら王との連携を試みる。
makeって何？あー、もりかしてMakefileが無いと動かない？（これを書いている今もこんな理解である）みたいな人間でもなんとかやねうら王をビルド？することはできた。レサ改をcshogiに読ませる数行のサンプルコードがとても役に立った。今でもあの完成品らしき拡張子が無いファイルがなんなのか分かってない。（なお、評価関数nn.binが無いと怒られたのでどこのご家庭にもある水匠4のそれをぶち込んだら動いた。評価関数とやねうら王の分担は今もって理解があやふや）（また、途中でAyane[やねうらお氏謹製ライブラリ]も使おうとしたがcolab上では上手く動かす方法が分からなかった）
一応これでcshogiで局面の最善手と次善手およびそれらの評価値を呼び出せるようになったのだが、単にdebugでずらずらと余計なものまで出力するのではなく、重要な指し手周りのinfoだけ出力するようにしようとしたが、上手いやり方がわからず、結局こうなった。
sys.stdout = open('out.txt', 'a') engine.go(listener=print)
ここは絶対もっとマシなやり方があるはずなので、識者の教えを請いたい。
Colab上でまあまあ目処がついたので、この辺りでPythonの環境を作った。ここまでそれをやっていなかった理由は、「おま環」トラブルの可能性をなるだけ遠ざけておきたかったからである。環境が悪いのか俺が悪いのか分からない、というのは初心者にとって限りなきストレスである。あーネットが繋がらなくてルーターの設定や接続とか支払いとか文字通り部屋をひっくり返しながら調べてたら実はフレッツ自体が落ちてた件を思い出してイライラしてきた。cshogiはJupyter上で動かすことを意図しているようなので、それで動かなければ自分の書き方が間違っているのだとほぼ確実にわかる。
まあこの辺りはいろんなサイト見ながら仮想化などしつつ普通に。仮想化が何か分かってないんですけど。
これまでColab上で書いてきたものは多少の書き換えで動いたので、ローカルにJupyter notebookをインストールして、数字の計算とグラフ化を試みる。
ちなみにこの時点で得られているデータはこんな感じ。
go info depth 1 seldepth 1 score cp -47 multipv 1 nodes 483 nps 241500 time 2 pv 3c3d info depth 1 seldepth 1 score cp -86 multipv 2 nodes 483 nps 241500 time 2 pv 4a3b info depth 2 seldepth 2 score cp -53 multipv 1 nodes 847 nps 423500 time 2 pv 3c3d 9g9f info depth 2 seldepth 2 score cp -68 multipv 2 nodes 847 nps 423500 time 2 pv 8c8d 7g7f info depth 10 seldepth 17 score cp -78 multipv 1 nodes 100163 nps 1963980 time 51 pv 8c8d 2f2e 4a3b 7g7f 3c3d 2e2d 2c2d 2h2d 8d8e 6i7h 8e8f 8g8f info depth 10 seldepth 17 score cp -111 multipv 2 nodes 100163 nps 1963980 time 51 pv 3c3d 7g7f bestmove 8c8d ponder 2f2e go info depth 1 seldepth 1 score cp 117 multipv 1 nodes 206 nps 206000 time 1 pv 2f2e info depth 1 seldepth 1 score cp 78 multipv 2 nodes 206 nps 206000 time 1 pv 7g7f ...
今回の小目標は、goで区切られた中から下から2行目と3行目のcpほにゃららを取得していい感じのリストにする、というものだ。この辺りは正規表現でなんとかなるだろうと見通しを立てたが、実際そうなった。
ただ、後手が見たときの評価値が後手目線なので、それだけにマイナスをかけるのはどうするか（そうしなければ、先手+3000点の次が「後手から見て」-2900点だったりして綺麗にグラフにならないのだ）を調べるのに結構時間が掛かった。
また、詰み周りでまたプラスマイナスやカンストの絡む計算をしたくないのもあり、数値にNaNを入れてグラフ表記を省略することにしたのだが、そうするとnumpyの関係で整数(とNaN)しか扱わないのに浮動小数点で計算しなければいけなくなって若干気持ち悪かったり。まあ動くのでヨシ！
この時点で、ローカルにKIFファイルを保存し、pyファイルでcshogiと水匠を動かし、Jupiter notebookを開き評価値グラフと手の広さのグラフを重ねて表示する、というそれなりのものは出来上がった。
簡単に言えばpyファイルで1手10万局面（森内チャンネルに出てたHEROZの方が使ってた数字をそのまま使っているので特に意味は無い）探索させ、最善手と次善手についての生の評価データを吐き出させ、ipynbでそれを整形し、グラフ化している。
基本的に全部VSCode上でできるので、慣れれば計算時間も含めて10数秒で結果が出るのだが、このワークフローはいかにも美しくない。
なので、Flaskという簡単らしいフレームワークを使ってローカルでWebアプリとして使えるようにしようと思った。inputとoutputをどうにかするだけだから余裕やろ。
Google colabを触り始めてからここまで1日。圧倒的成長！
Paizaラーニング再び。後半ではデータベースとか本格的な話もあるようなのだが、txtに書き込む一行掲示板を作るまでの前半部を高速で履修（演習は全部飛ばした）。なるほどー、こうやってやりとりするのね、と最低限は完全に理解した。
Jupyter向けのコードを普通のPythonに直してあっちで数字を出してこっちでそれを受けて元に戻して……とかやってると循環参照か何かで怒られることに。その対策に細かく部分を分けて関数にしたのだが、その場合ってもしかしてdefの内部しか読まれない？（共通部分も読まれると思ってた）（いや、共通部分は読まれるけど他のdef内が見えないのか？何も分からん）なるほど。こうなると関数の内部から上に戻るためにクラスとか欲しくなるのかなーという感想。
最終的にWebに公開しようとこの時点では思ってたので、txtに一旦出力するのが安全性的にどうかとか考えてたのだが、テキストの読み取り周りでハマる。結局抜け出せず諦めた。
以降は、HTMLにダブルクオートが抜けてるのに一時間気づかないとか、FlaskのXSS対策の対策をするとか、ファイルの書き込み設定をミスって2万手くらい蓄積されて評価値グラフが大変なことになったが、原因に気づかずひたすらグラフ生成部を調べ続けるなど、非本質的な問題にかかずらっていたので書くことは特にない。
なので、最初にgitignoreしてなかったせいで1万ファイルくらい上げそうになったけど、それ以外は特に問題も無く。中間報告からここまで2日ほど。結局1ヶ月かけずにプログラミングをそれなりに身につけることが出来た。「プログラムを覚えたければ作りたいものを見つければいい」というのは本当だな、と改めて思った。
https://anond.hatelabo.jp/20220107060727
どれくらい書けるようになったのか、を見たい方は主にvalue_output.py（将棋AIに思考させてデータを取り出す）とgraph.py（データを整形してグラフを書き出す）を見ていただければいいかと思います。
最初にPaizaを教えてくださったYoutuberの方、cshogiを初心者でも使いやすいように作って展示してくださったTadaoYamaoka様、水匠開発者のたややん様、水匠含めこんにちの将棋AIの基盤を作ってくださったやねうらお様、cshogiを通して利用したpython-shogiのKIFパーサーを書いてくださったTasuku SUENAGA様に、厚く御礼申し上げます。
じゃあC/C++には排他的論理和になるような論理演算子がないんだろ。
それが何？
少なくともPerlのxor演算子（^とは別に存在する）は数じゃなくて「式」に対して適用するxorやで
プログラミングの基本的手法の1つに、論理演算というものがある。
これは真偽値(真=true、偽=false)同士の組み合わせを評価し、結果をtrue/falseで返すというものだ。
この演算のための演算子の代表的なものがANDとORで、それぞれ論理積と論理和という。
式aとbにtrue/falseのいずれかが定義されているとして、
a AND bだったらaとb両方がtrueのときのみ、演算結果がtrueになり、
a OR bだったらaとbいずれかがtrueであれば、演算結果がtrueになる。
ということは、
ANDの場合は左辺の式がfalseの時点で、右辺を評価するまでもなく演算結果はfalseとなり、
ORの場合は左辺の式がtrueの時点で、右辺を評価するまでもなく演算結果はtrueとなる。
これを短絡評価といい、今どきのプログラミング言語では必ずこの仕掛けが実装されていると。
これは排他的論理和といい、演算子の右辺と左辺の結果が違う組み合わせの場合のみtrueとなる。
つまりa=trueかつb=falseの場合か、a=falseかつb=trueの場合のみ、演算結果(a XOR b)がtrueとなる。
問題は、どういうわけかこのXORには短絡評価が存在しないのだ。
どのプログラミング言語を調べても短絡評価がないので、かなり驚いている。
一体どういうこと？
(追記)
プログラマーに憧れる皆さん！こんばんは。
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まずは、教科書や参考書を写経することから始めましょう。教科書や参考書の本文を一字一句正確に書き写すのです。
よく、「写経は理屈を学べないからだめだ」と批判されますが、まずは正しい「型」を体に覚え込ませるのが先です。野球や水泳などでも、細かい理屈よりも先にフォームを固めるのと同じです。書き写している内に理屈は自然と身に付きます。
また、写経のメリットは「飛ばし読み」を防げるところです。一字一句正確に写経をすれば、細かい部分を「分かったつもり」になって飛ばしてしまうことを防げます。たとえば、比較演算子の等号は=ではなくて、==です。プログラミングはこういうところに注意して学ばなければいけません。
教科書のサンプルコードをノートに書き写したら、それを今度は自力でフローチャート（UML）に変換してみましょう。そうすることで、自分が本当にそのコードを理解しているのか、確かめることができます。
フローチャートやUMLが素早く正確に描けることは、プログラマーとして働く上で非常に重要なスキルです。それらはソフトウェア設計の基礎となりますし、ソースコードを読めない営業や顧客にとっては貴重な資料となるからです。プロのエンジニアは、COBOLのソースコード10万行を1週間でフローチャートにして、Excelに転載することができます。
ここで一つ注意すべきことがあります。フローチャートを描くときは、必ず専用の定規を用いて描いて下さい。フリーハンドで描いたものは業務ではフローチャートとは認められません。これはまともな企業に就職すれば研修などで必ず習うことですから、今の内に覚えておきましょう。
エンジニアを目指すのであれば、プログラミングだけではなく、Excelの使い方も学びましょう。Excelはエンジニアにとっての万能プラットフォームです。エンジニアはあらゆる作業をExcelで行います。セル結合や罫線を用いて、見栄えの良い資料を作る技術は、エンジニアにとって必須です。
プログラミング学習中であれば、たとえば以下のような題材の資料を作ってみると良いでしょう。
尤も、以上の資料は、ツールを使うことで自動で作成することもできます。たとえば、ソースコードの更新履歴はGitなどのバージョン管理システムを使うことでも管理できます。しかし、それらの資料としてのクオリティは非常に低いため、アマチュアしか使うことはありません。プロを目指す皆さんは、必ずExcelを使いこなせるようになりましょう！VBAの習得も必須です。
以上、プログラミングの勉強法について解説しました。ここからは、実際にソースコードを書くときのコツを紹介していきます。他のプログラマと差をつけることができる技術ですので、意識するようにして下さい。
理想は、aやxなどの一文字です。ただし、これだけだと26文字しか使えないので、a1, a2, ...のように連番でグルーピングすると良いです。
また、変数の宣言と使用箇所が離れた場合に、変数の型がすぐに分かるように、たとえばint型であればi1, i2, ...、string型であればs1, s2, ...のように命名すると、読む人に親切で自分もミスしにくくなります。
変数名を長くするのは、以下のデメリットがあるため、絶対にやめましょう。
多くのプログラミング言語には、クラスや関数といった機能がありますが、これらは基本的にライブラリ提供者などが使う想定の機能であり、一般のプログラマが使うのは好ましくありません。したがって、クラスや関数はなるべく使わないようにして下さい。
不要な関数を作らないためのテクニックには、以下のようなものがあります。
まず、関数の引数に「フラグ」を渡し、関数内部で処理を切り替えれば、1つの関数で複数の処理をすることができます。
function f(i) {
switch(i) {
case 1:
// i = 1のときの処理
break;
case 2:
// i = 2のときの処理
break;
case 3:
// i = 3のときの処理
break;
// ...
}
}
この方法は、以下に述べる「変数の寿命を伸ばす」効果もあります。つまり、この関数内で宣言された変数は、すべての処理で共通して使用することができます。
クラスに不要な関数を作らないようにするには、「継承」を用います。複数のクラスで用いる関数を定義したクラスを1つ作っておき、そのクラスを継承すれば、新しいクラスに関数を定義する必要はありません。
理想的には、プログラム内のすべての関数を同一のクラスに定義し、それを継承するべきです。そのようなクラスは俗に「神」と呼ばれ、プログラマからはこの上なく尊ばれています。
class God { f1() { // 関数1 } f2() { // 関数2 } // ... } class C1 extends God { // 何も書かなくても上の関数が使える！ } class C2 extends God { // 何も書かなくても上の関数が使える！ } // ...
変数は宣言する場所によって、ソースコードのどの範囲から参照できるかが決まっています。この範囲が広いことを、「変数の寿命が長い」と言います。
たとえば、以下のコードのaは、関数定義の外側からは参照することができません。
function f() {
var a = 1;
return a;
}
一方、以下のコードのaは関数の内外どちらからでも参照することができます。
var a = 1;
function f() {
a = 2;
return a;
}
せっかく作った変数がすぐに死んでしまうのは、非常にもったいないです。ソースコードの表面には現れませんが、変数を作ったり捨てたりするのには、計算コストがかかります。したがって、寿命の短い変数を作りすぎてしまうと、プログラムが遅くなってしまいます。
また、変数の寿命が長いということは、変数をたくさん作らなくても、1つの変数を色々なところで利用できるということであり、とても便利です。たとえば、上記の前者のコードでは、関数の外部からaの値を参照したくなっても、参照することができません。後者のように書いておけば、プログラムのどの箇所からでも、aの値を参照したり、更新することができます。したがって、変数の寿命を長くするとプログラムを変更しやすくなります。つまり、保守性が上がります。
例外とは、プログラムが予期しない処理をしようとした場合に、プログラムの実行を停止し、呼び出し元にエラーを通知する機能です。たとえば、「test.txt」というファイルを開こうとしても、そのファイルが存在しない場合は、例外となります。
例外が発生すると、プログラムが停止してしまうため、非常に困ります。したがって、プログラマは例外をきちんと処理しなければなりません。
ほとんどのプログラミング言語には、例外処理のための機構があります。たとえば、以下のような構文です。
try { // 例外が発生し得る処理 // ex. ファイルを開く } catch (e) { // 例外が発生したときに、実行する処理 }
例外への対処は実はとても簡単です。是非ここで覚えて下さい。上記のような機構のある言語であれば、catch節の中身を何も書かなければ、例外が発生しても、何事もなくプログラムは動作を続けます。
try { // 例外が発生し得る処理 } catch () {}
全ての例外を潰せば、決して不慮の動作で停止することのないプログラムを作ることができます。ですから、例外が発生し得るコードは、積極的に上記のtry-catch構文を用いて、例外を潰すようにしましょう。
部分的にでも理解すればプログラミングを見る目が変わるはずです。
悪いがどちらの例も不適切では？
「日本で広い北海道はせまい」はそもそも必然性や可能性を扱っていないので論外として、
「雨になる確率が高い確信がある」は元増田の例で言うと「変更することになる確率が高い確信がある」で、
もうちょっと元増田の言い方に寄せると「変更する事になる気がする気がする」だ（「確率が高い」「確信がある」はどちらも可能性についての言及で、必然性への言及ではない為）
仮に「確信がある」を必然性についての言及（「せざるを得ない」）だと解釈したとしても、「変更する事になる気がせざるを得ない」であって、元増田（というか社会学者）の発言とは論理的に演算子の順番が異なる
言い換えると、元増田（社会学者）のは「変更（必然）（可能性）」だが、君のは「変更（可能性）（可能性）」または「変更（可能性）（必然）」だ