NumPyとは

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。

参考URL