■ 책 소개

의료용 영상 데이터와 생체 신호 분석을 파이썬으로!

파이썬을 이용한 공학 프로그래밍

대경혁신인재양성프로젝트 혁신아카데미사업(약칭 HuStar)의 일환으로 만들어진 이 책은 대구경북첨단의료산업진흥재단에서 기수를 거듭하며 보완된 학생 대상 프로그래밍 강의 자료를 체계적으로 정리해 펴낸 것이다.

학생들에게 파이썬 프로그래밍을 기초부터 가르치려는 노력이 강의로 체계화되어 기본 문법과 지식을 체계적으로 알려주는 것이 특징이며, 파이썬의 공학 계산 모듈 넘파이(NumPy)를 비롯한 다양한 모듈과 PIP를 이용한 스파이더 IDE 설치까지 다양하게 설명한다. 독자가 1부에서 프로그래밍 기초부터 차근차근 단계를 밟아 2부에서는 의료 기기 소프트웨어 기초를 위한 모듈을 응용할 수 있도록 했다. 3부에서는 파이썬의 기초 문법을 넘어 스파이더를 접할 수 있도록 했으며, 매 챕터별 연습문제도 마련되어 있다.

부록으로 프로그래밍 입문을 위한 기초 지식과 아나콘다 사용법도 소개한다. 특히 부록의 소수점의 이진수 변환을 설명한 부분은 누구나 알기 쉽게 소개해 무릎을 치게 만들 정도이다.

연습문제의 해답과 도서에서 인용된 코드는 ㈜성안당 자료실(www.cyber.co.kr)-자료실에서 회원가입 후 로그인하면 도서명 검색으로 다운로드 가능하다. 기초부터 응용까지 연령을 막론한 파이썬 교재로 추천 드린다.

■ 차례

Preface | 서문 • 4

Part 1 파이썬 기초 문법

1. 프로그래밍 입문을 위한 기본 지식 • 10

1.1 진법과 과학 표기법 • 11

1.2 컴퓨터 안에서의 숫자 • 13

1.3 컴퓨터 안에서의 숫자 연산 • 17

1.4 컴파일과 인터프리트 • 18

2. 명령 행 인터페이스 • 22

3. 파이썬 다운로드 및 설치 • 35

3.1 준비: 사용자 계정 영문명 확인 • 36

3.2 파이썬 다운로드 및 설치 • 37

3.3 파이썬 첫 실행 • 42

4. 파이썬 입문 • 46

4.1 파이썬 언어의 개요 • 46

4.2 파이썬 시작하기 • 48

4.3 파이썬을 공학용 계산기로 사용하기 • 49

5. 변수 • 68

5.1 변수의 기본 활용 • 68

5.2 파이썬 변수의 활용 • 79

5.3 파이썬의 변수와 아이덴티티(고급) • 84

6. 데이터의 묶음: 이터러블 데이터형 • 87

6.1 list 클래스 • 88

6.2 tuple 클래스 • 99

6.3 str 클래스 • 100

6.4 set 클래스 • 108

6.5 dict 클래스 • 108

7. 에디터와 IDE를 이용한 파이썬 개발 • 110

7.1 에디터를 이용한 파이썬 개발 • 111

7.2 IDLE를 이용한 파이썬 개발 • 115

8. 파이썬 모듈의 기본 이해 • 120

8.1 import 명령의 이해 • 120

8.2 파이썬 모듈의 기본 이해 • 123

8.3 PIP를 이용한 모듈의 설치 • 125

8.4 PIP를 이용한 스파이더 IDE 설치 • 129

9. bool 데이터형과 조건문 • 132

9.1 파이썬 데이터형 bool • 132

9.2 비교 연산자 • 133

9.3 논리 연산자 • 137

9.4 조건문 • 140

10. 반복문 • 146

10.1 range 클래스 • 146

10.2 for문 • 148

10.3 while문 • 154

10.4 break문 • 156

10.5 continue문 • 158

11. NumPy • 159

11.1 행렬과 배열의 기초 • 159

11.2 NumPy의 ndarray 데이터형 • 162

11.3 NumPy형의 인덱싱과 슬라이싱 • 166

11.4 NumPy의 중요한 함수들 • 167

11.5 ndarray 연산 • 173

11.6 기타 • 175

Part 2 의료 기기 소프트웨어 개발 기초를 위한 모듈의 응용

12. 의료 데이터 그래프 출력을 위한 Matplotlib • 180

13. 의료 기기 소프트웨어 운영체제 연동을 위한 OS, Sys • 183

14. 의료 영상 처리를 위한 OpenCV • 186

14.1 다운로드 및 설치 • 187

14.2 윈도우 생성 • 187

14.3 이미지 불러오기 • 190

14.4 이미지 데이터의 조작 • 193

15. 의료 기기 소프트웨어 배포용 실행 프로그램 생성을 위한 PyInstaller • 201

16. 의료 기기 소프트웨어 바이트 코드 생성과 역공학을 위한 py_compile과 uncompyle6 • 204

Part 3 파이썬 기초 문법을 넘어

17. 함수 • 210

17.1 파이썬 함수의 기초 • 211

17.2 함수를 부르는 함수 • 218

17.3 return문을 이용한 복귀 • 220

17.4 글로벌 변수 • 223

17.5 람다 함수 • 224

17.6 함수를 모듈로 분리하기 • 225

18. 클래스 • 227

18.1 클래스와 객체 • 228

18.2 클래스 동작의 이해(1): 변수 • 231

18.3 클래스 동작의 이해(2): 메서드 • 237

18.4 클래스의 활용 • 242

18.5 상속 • 245

18.6 다형성 • 247

Appendix | 부록

A. 추가적인 프로그래밍 입문을 위한 기본 지식 • 248

A.1 진법과 과학 표기법에 대한 추가 지식 • 250

A.2 컴퓨터 안에서의 숫자 • 254

A.3 컴퓨터 안에서의 문자 • 262

A.4 컴퓨터 안에서의 여러 개의 숫자 및 문자 • 264

A.5 컴퓨터 안에서의 실행 프로그램 • 265

B. 여러 가지 프로그래밍 언어 • 267

C. 소프트웨어 사용권 • 272

C.1 필수적으로 알아둬야 할 사용권 • 273

D. 아나콘다 • 275

D.1 아나콘다 사용 준비 • 276

D.2 아나콘다 다운로드 및 설치 • 280

D.3 아나콘다 가상 환경 • 283

D.4 CLI 모드로 아나콘다 사용하기 • 286

D.5 정리 • 287

■ 저자 소개

대표 저자

손재범

KAIST, 포항공과대학교를 거쳐 미국 미시간 대학교(University of Michigan, Ann Arbor)에서 박사 학위를 취득했다. 콜롬비아 로스안데스 대학교(Universidad de los Andes)의 의공학과 교수로 재직하다 2018년 귀국한 이래 (재)대구경북첨단의료산업진흥재단에서 시스템의료기기팀 팀장으로 IT 기반 의료기기의 R&D를 담당하고 있다. 포트란, 코볼부터 C/C++, MATLAB, 파이썬에 이르기까지 대학에서 10여 년 이상 각종 프로그래밍 언어를 강의해 왔으며, IEEE Robotics and Automation Society와 IEEE Engineering in Medicine and Biology Society의 정회원 및 대한의료로봇학회의 총무이사로도 활동 중이다.

공동 저자

정의성 (재)대구경북첨단의료산업진흥재단

이호열 (재)대구경북첨단의료산업진흥재단

임형규 (재)대구경북첨단의료산업진흥재단

박영상 (재)대구경북첨단의료산업진흥재단