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データ処理・分析

溜まったデータを集計・変換・可視化する

保存されたデータを「使う」側。分析と AI の前段にあたる。

最初に触るなら

pandas :Python で表形式データをメモリ上で整形・集計・可視化する標準ライブラリ
CSV を読んで集計する最短の道具で、学習資料が最も多い。データがメモリに乗らなくなったら DuckDB に進む。

隣の分野とのつながり

分野 どうつながるか
データの保存 処理するデータの出どころ。データベースやファイルから読み出す
言語・実行環境 道具は Python のライブラリに集中している
AI・機械学習 学習や推論に渡すデータを整えるのはこの分野の仕事
言語・実行環境 (から見ると) 集計や分析のライブラリは Python に集中している。データを扱うなら Python が近道
データの保存 (から見ると) 溜まったデータを集計・分析するとき、ここが出発点になる
AI・機械学習 (から見ると) 渡すデータを整えるのはデータ処理の仕事

この分野を理解する

保存するだけでは価値にならない。 溜まったデータから「先月の売上は」「どの項目が多いか」を取り出して初めて役に立つ。読み込む、整える、集計する、グラフにする、という一連の作業を扱うのがこの分野である。

手元で済むか、が最初の分岐。 数十万行までなら、pandas で自分のパソコンのメモリに読み込んで処理できる。数 GB になると DuckDB のように、メモリに載せずに集計できる道具が要る。数 TB になると BigQuery のような分散基盤に置いて、そこで集計する。データの大きさで道具が決まる。

SQL はここでも使う。 データベースの分野で覚えた SQL は、DuckDB でも BigQuery でもそのまま使える。「保存」と「分析」は道具が違っても言葉は共通である。

隣の分野との境界。 データの置き場所そのものは「データの保存」、集計結果を定期的に配るのは「自動化」、集計したデータを学習に使うのは「AI」。この分野は真ん中で、読み出して整えて渡す役である。

最初の一歩。 CSV を pandas で読み、列を1つ選んで合計と平均を出し、グラフを1枚描く。

この分野のツール(3件)

種別(自分で書く土台か、借りて使うサービスか)で分けている。「主要制約」は各ツールで最も先に当たる限界。

フレームワーク(1件)自分で書くコードの土台になるライブラリ。動かす場所は自分で用意する

データ処理・分析 の比較:フレームワーク
ツール学習料金成熟主要制約検証
pandas
Python で表形式データをメモリ上で整形・集計・可視化する標準ライブラリ
無料安定メモリ内処理の前提:データセットは1台のメモリに収まる必要がある。メモリのかなりの割合を占めるデータでも、操作が中間コピーを作るため扱いにくくなる

ツール(1件)自分の環境にインストールして使うソフトウェア。無料のものが多いが、運用は自分で持つ

データ処理・分析 の比較:ツール
ツール学習料金成熟主要制約検証
DuckDB
1プロセスに組み込んで動く、列指向の分析(OLAP)用 SQL エンジン
無料安定同時アクセスの制限:書き込みできるプロセスは1つ。読み取り専用なら複数プロセスで開ける。同じ行を同時に変更するトランザクションは競合エラーになる

マネージドサービス(1件)事業者が運用していて、借りて使うサービス。運用を任せられる代わりに、プランの上限が乗る

データ処理・分析 の比較:マネージドサービス
ツール学習料金成熟主要制約検証
BigQuery
サーバーレスで TB 級のデータを SQL で集計する、Google Cloud のデータウェアハウス
無料枠あり安定オンデマンド課金の単価と最低課金:処理(スキャン)量 1 TiB あたり $6.25(料金ページの既定表示リージョン。リージョンで異なる)。毎月最初の 1 TiB は無料。1クエリあたり、および参照テーブルごとに最低 10 MB を課金。エラーになったクエリとキャッシュヒットは無課金

どれを選ぶか

ツール 種別 どういう時に選ぶか/避けるか
pandas フレームワーク 数百 MB〜数 GB までの CSV・Excel・DB 抽出結果を Python で整形・集計・可視化する用途では第一候補。1台のメモリを超えるデータ、複数コアでの並列処理、複数人が同時に触る保存先が要る場合は避け、DuckDB や BigQuery、DB へ移す
DuckDB ツール 手元の CSV・Parquet・JSON を SQL で集計する、数 GB〜数百 GB の分析を1台で完結させる、ETL の中間処理を軽く済ませる用途では第一候補。複数プロセスからの同時書き込み、多数の同時接続を受ける本番 DB、1台に収まらない規模では避け、PostgreSQL や BigQuery へ
BigQuery マネージドサービス 数百 GB〜TB 級のログ・イベント・履歴データを SQL で集計し、チームで共有・可視化する用途では第一候補で、無料枠だけで検証を始められる。行単位の更新が多いデータ、ミリ秒応答が要る画面のデータ源、1台に収まる規模でスキャン課金を避けたい場合は避け、PostgreSQL や DuckDB へ

この分野が担う目的

目的ごとのページでは、他の分野のツールも含めて横断比較できる。