CPython 数値計算ライブラリ(Theano)の追加

Theanoを追加してみる

■環境
　Windows 7 Ultimate Service Pack1 (64bit)
　+ Python 2.7.9 (32bit)


■インストール
　これだけで、インストールはあっさり出来てしまう
　>python -m pip install theano

　インストール後、importを試してみると
　>>> import theano
　→エラーが。。。メッセージを見ると、g++が無いと言われている

　そこで、MinGWをインストールし、以下の項目にチェックを入れて追加
　・mingw32-base (必要かどうか分からなかったのでとりあえず...)
　・mingw32-gcc-g++

　MinGWインストール先のbin以下に「g++.exe」が存在している事を確認して、この場所を環境変数の「PATH」に追加する

　-----
　ここまでの作業後に再度importで確認
　>>> import theano
　>>>
　→無事、使えるようになったらしい


■簡単に試してみる
　>>> import theano
　>>> import theano.tensor as T
　>>>
　>>> x = T.dscalar('x')
　>>> y = x**2+3
　>>> gy = T.grad(cost=y, wrt=x)  # 微分
　>>>
　>>> f1 = theano.function(inputs=[x], outputs=y)
　>>> f2 = theano.function(inputs=[x], outputs=gy)
　>>>
　>>> print f1(3), f2(3)
　12.0 6.0

　期待通りの計算結果が表示される
　12.0 「x**2+3」のxに3を代入した結果
　6.0 「2*x」(x**2+3の微分)に3を代入した結果

　簡単な記述で、式を解析して微分を解けてしまう事に驚いてしまった！

Python CPythonのインストールとモジュール追加

IronPythonでnumpy、scipy等のライブラリ追加をしようと手を動かしてみたのだけど、どうにも上手く進める事が出来なくて、追加でCPythonをインストールする事に。

■CPython
　インストールは何てことない。msi(インストーラー)があるので、これを実行するだけ
　インストールしたのは、以下のもの
　「python-2.7.9.msi」


■モジュールの追加
　・numpy
　　インストーラーが存在しているのですんなり
　　「numpy-1.9.2-win32-superpack-python2.7.exe」

　・scipy
　　インストーラーが存在しているのですんなり
　　「scipy-0.16.0-win32-superpack-python2.7.exe」

　-----
　ここまでで、当初の目的は果たしたものの他にも追加をすすめる

　・matplotlib
　　インストーラーが存在しているのですんなり
　　「matplotlib-1.4.3.win32-py2.7.exe」

　・dateutil
　　pipで見つからないと怒られて、ダウンロードして手動で追加
　　「python-dateutil-1.5.tar.gz」

　・wxPython
　　インストーラーが存在しているのですんなり
　　「wxPython3.0-win32-3.0.2.0-py27.exe」

　・six
　　pipでインストール
　　「python -m pip install six」

　-----
　失敗により保留

　・pyaudio
　　インストーラーが落ちてしまう・・・
　　「pyaudio-0.2.8.py27.exe」

なんだか、すでに混沌の予感。。

Python Pipのインストール

IronPythonをインストールしたのは良いものの、ライブラリのインストールでかなり戸惑いました。
とりあえず、Pipのインストールが以下の流れできた様子

■環境
　Windows 7 Ultimate Service Pack 1 (64bit)
　+ IronPython 2.7.5


■インストール手順

　(1)コマンドプロンプトを管理者権限で実行

　(2)IronPythonのインストール先(ipy.exeが存在する場所)へ移動し、以下を入力
　　PROMPT>ipy -X:Frames -m ensurepip
　　Ignoring indexes: https://pypi.python.org/simple/
　　Downloading/unpacking setuptools
　　C:\Program Files (x86)\IronPython 2.7\Lib\weakref.py:1: DeprecationWarning: object.__init__() takes no parameters for type KeyedRef
　　"""Weak reference support for Python.
　　Downloading/unpacking pip
　　Installing collected packages: setuptools, pip
　　Successfully installed setuptools pip
　　Cleaning up...


　書いてしまえばこれだけなんですが、、、
　正直、辿り着くまでに費やした時間が。

Python 少しだけ実用的な所に触れてく(2)

■関数、ファイルサイズ取得

ファイルサイズを表示する関数を書いてみる
　>>> import os
　>>> import glob
　>>>
　>>> # 関数
　>>> def GetFileSize(target_file):
　...     fsize = os.path.getsize(target_file)
　...     print target_file, "=", fsize
　...
　>>>
　>>> # 対象の指定
　>>> target = r'd:\tmp\*.*'
　>>>
　>>> # 対象についてファイルサイズを表示(関数呼び出し)
　>>> for file in glob.glob(target):
　...     GetFileSize(file)
　...
　→「ファイル名 = ファイルサイズ」の形で列挙されます

Python 少しだけ実用的な所に触れてく

■ファイルの一覧

　指定したディレクトリのファイル一覧を表示
　>>> import os
　>>>
　>>> # ディレクトリの指定
　>>> path = r'd:\tmp'
　>>>
　>>> # ファイルの列挙
　>>> for file in os.listdir(path):
　...     print file
　....
　→これで指定ディレクトリ(d:\tmp)のファイル一覧が得られます


■ファイル書き込み(テキスト)

　単純なテキストファイルの処理
　>>> # 対象のファイル
　>>> target_file = r'd:\tmp\test.txt'
　>>>
　>>> # ファイルオープン
　>>> f = open(target_file, 'w')
　>>>
　>>> # ファイルへ書き込み
　>>> f.write("aaa")
　>>>
　>>> # ファイルクローズ
　>>> f.close()
　>>>
　→aaaが記述された指定ファイル(d:\tmp\test.txt)が作成されます。
　　既に存在する場合は上書き


■ファイル読み込み(テキスト)

　単純なテキストファイルの処理
　>>> # 対象のファイル
　>>> target_file = r'd:\tmp\test.txt'
　>>>
　>>> # ファイルオープン
　>>> f = open(target_file, 'r')
　>>>
　>>> # ファイルの読み込み、クローズ
　>>> lines = f.readlines()
　>>> f.close()
　>>>
　>>> # ファイルの内容を表示
　>>> for line in lines:
　...     print line
　...
　aaa
　→テキストファイルの内容(aaa)が表示されます

Pythonに触れてみる(3)

Pythonに触り始めて2日目。
基本的な触り方を続けて見ていきます。


■真/偽(bool)を使う

　単純に変数に入れてprint
　>>> value1 = True
　>>> print value1
　True
　>>> print int(value1)
　1
　→そのままprintだとTrueの出力がされてます。

　-----

　Trueと1の比較
　>>> value1 = True
　>>> if value1 == 1:
　...     print "True"
　... else:
　...     print "False"
　...
　True
　→比較の結果、等価とみなされています。


■変数へ値を入れる

　今さらですが、なじみの無い書き方ができるようなので
　>>> a, b = 1, 2
　>>> print a
　1
　>>> print b
　2

　-----

　異なる型でも同じように
　>>> c, d = 10, 'aaa'
　>>> print c
　10
　>>> print d
　aaa
　→こんな書き方ができるんですね。実際には複数行に分けて書きそうなので、出番はないかも・・・


 ■繰り返し(for文)

　何も考えず
　>>> for x in (1, 2, 3):
　...     print x
　...
　1
　2
　3

　-----
　
　forブロックの後ろでxを確認してみると
　>>> print x
　3
　→xは存在していて、最後の値である3が出力されてました。

　-----

　for文にelse??
　>>> for x in (1, 2, 3):
　...     print x
　... else:
　...     print "終わり"
　...
　1
　2
　3
　終わり
　→繰り返しの終わり(繰り返し条件を満たさなくなった)ところで実行されてます。

　-----

　次へ(continue)
　>>> for x in (1, 2, 3)
　...     continue
　...     print x
　... else:
　...     print "終わり"
　...
　終わり
　→乱暴ですが。。。print前に次の要素へ進めて、最後にelseの"終わり"が出力されてます。

　-----

　中断(break)
　>>> for x in (1, 2, 3):
　...     break
　...     print x
　... else:
　...     print "終わり"
　...

　→中断をした場合は、else部分の処理もされてません。
　

繰り返しでelseが使えるのは面白いかも知れませんね

Python モジュールを追加

何ができるか、まだまだ理解が出来ていませんが
試しにモジュールを追加してみる。

対象 : jinja2-2.8

■環境
　Windows 7 Ultimate (64bit)
　+ IronPython 2.7.5


■追加手順
　(1)jinja2を入手
　　→jinja2-2.8.tar.gz (2015/08/26時点の最新)

　(2)解凍した中の「jinja2」フォルダをIronPythonインストール先の「Lib\site-packages」以下へコピー

　(3)テキストファイル「jinja2.pth」を作成し、テキスト「jinja2」(フォルダ名)を記述

　(4)上で作成したテキストファイルを「Lib\site-packages」へ配置

　-----
　ここで、IronPython Consoleを起動して確認してみると・・・
　>>> import jinja2
　Traceback (most recent call last):
　　(省略)
　ImportError: No module named markupsafe
　→markupsageが無いと怒られる。
　-----

　(5)markupsafeを入手
　　→Markupsafe-0.23.tar.gz(2015/08/26時点の最新)

　(6)解凍した中の「markupsafe」フォルダを同様に「Lib\site-packages」以下へコピー

　(7)テキストファイル「markupsafe.pth」を作成し、テキスト「markupsafe」を記述

　(8)上で作成したテキストファイルを「Lib\site-packages」へ配置


■確認
　>>> import jinja2
　>>>
　→エラーが表示されなくなる

Pythonに触れてみる(2)

触ってみない事には始まらないので、何も考えずConsoleを起動してみます。
 
 [スタート]メニューから[IronPython 2.7]→[IronPython Console]

「何かを書いてみる」というレベルではないので、シンプルが一番。
エディタとしてVisual Studio環境を利用するのは
かなり先の話かも知れません。

■お約束の「Hello World!」

　>>> print "Hello World!"
　Hello World!

　-----
　せっかく .NET Frameworkが利用出来るので、ちょっと脱線するようですが

　>>> import System.Console
　>>> System.Console.WriteLine("Hello World!")
　Hello World!


■数値や文字

　なんて事のない、変数に値を入れて、printで出力するだけ。
　>>> value1 = 3
　>>> value2 = "string"
　>>>
　>>> print value1
　3
　>>> print value2
　string

　-----
　単純に演算を含めてみると
　>>> print value1 + 2
　5
　>>> print value2 + "!!"
　string!!

　-----
　数値と文字で演算(1)
　>>> print value1 + value2
　→数値と文字(文字列)の加算で怒られます。。(安直過ぎ)

　数値を文字に変換する必要がありました。
　>>> print str(value1) + value2
　3string

　-----
　数値と文字で演算(2)
　>>> print value2 * value1
　stringstringstring
　→*3(value1)でvalue2の文字列が3回繰り返されます！！
　　PowerShellでも「文字列*(数値)」で繰り返しの結果が得られますが、ちょっと不思議な感覚が抜けません。。


■リスト

　要素(数値や文字など)の並びを作る?
　>>> numlist = (10, 20, 30)
　>>> print numlist
　(10, 20, 30)

　-----
　リストの要素にアクセス
　>>> print numlist[1]
　20
　→0始まりなので、[1]は2番目の要素

　>>> print numlist[-1]
　30
　→末尾方向からの参照ができる！(新鮮な感じがします)

　仕方がないかも知れませんが、先頭からは0開始で末尾からは1開始なのは
　少し気持ち悪いかも知れません。。
　

numlist	10	20	30
先頭からの添え字	[0]	[1]	[2]
末尾からの添え字	[-3]	[-2]	[-1]

Pythonに触れてみる(1)

　とりあえず触れてみようと考えて、環境を準備しました。
　IronPython 2.7　

　最初に検索をかけて見て、いくつかの選択肢がある事が分かり迷いましたが...
　始める前から考え過ぎても仕方がないので、以下の理由からIronPythonを選びました。

　・.NET Frameworkが使える

 少なくとも、スタートは純粋にPythonに触れられれば良いと考えているので、意味のない理由かも知れませんが、何か不都合が出た時に道具を変えれば良いだけと思います。

　■環境
　　Windows 7 Ultimate Service Pack 1 (64bit)
　　+ Visual Studio 2013

　■インストール
　　・Python Tools for Visual Studio
　　・IronPython-2.7.5