NumPy とは
NumPy とは、プログラミング言語Pythonで使える数値計算に特化したライブラリです。「NumPy」は「ナンパイ」と読みます。
Pythonは動的型付け言語の為、静的型付け言語(Javaなど)に比べると数値計算処理に大きく時間がかかります。しかし、NumPy は内部的には C言語 や Fortran で実装されていることにより、高速な数値演算を可能にしています。
さらに、型付きの多次元配列オブジェクト(numpy.ndarray)とそれを操作する様々な関数が提供されており、行列やベクトルの扱いがとても簡潔な記述で行えます。
それゆえ大規模なデータ分析や、あるいは機械学習などの大量の演算処理が必要な分野では、必須のライブラリとなっています。
インストール
$ pip install numpy
インストールはパッケージ管理ツール pip で行います。
インストールができたら、対話型シェルでもいいので、import numpy を実行してエラーが出ないことを確認しておきましょう。
NumPyの使い方
細かい説明は次回に譲りますが、以下のように扱います。まずは numpy をインポートするのですが、”np” という名前を付けてインポートのが一般的です。どのサンプルを見てもだいたいこのようになっているので、それに習いましょう。
以下のサンプルコードでは、型付の配列を使って簡単な演算を行いました。NumPyによって計算が行われています。
# numpy を np という名前でインポート
import numpy as np
# 1から5までのfloat型配列
a = np.array([1, 2, 3, 4, 5], dtype="float")
print(a)
# 各要素を2倍した配列
b = a * 2
print(b)
# 配列同士の演算
c = a + b
print(c)
# [ 1. 2. 3. 4. 5.]
# [ 2. 4. 6. 8. 10.]
# [ 3. 6. 9. 12. 15.]
まとめ
- NumPyは、科学計算用のパッケージ。
- 型付きの多次元配列で大規模なデータを扱える。
pip install numpyでインストールする。import numpy as npでパッケージをインポートする。