Juliaプログラムのインストール方法

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概要

本記事では、Pythonより高速で柔軟性が高く、将来科学計算で利用が期待出来るJuliaプログラムについて解説します。Linux Ubuntuで利用するべく、インストール方法から簡単なプログラムの紹介をします。

本記事の読者層

Juliaプログラムのインストールしたい方

目次

Juliaプログラムとは?

 「Julia」は、高速で柔軟性が高く、科学技術計算に適したプログラミング言語です。「Julia」は、数値計算、統計解析、機械学習、データ可視化、並列処理など、さまざまな用途に使用されています。

 Julia言語は、1994年に生まれたジュリア・エヴェレット(Julia Evelina)という女性の名前に由来していると言われています。この言語の創始者であるJeff Bezanson、Stefan Karpinski、Viral B. Shahのうち、Jeff Bezansonの親友であるJulia Evelinaはがんで亡くなりました。開発者たちは彼女の名前を使って言語に敬意を表し、Juliaと名付けました。

Juliaの主な特徴は、以下のとおりです。

  1. 高速性: Juliaは、CやFortranに匹敵する高速な処理が可能です。
  2. 柔軟性: Juliaは、動的型付け言語であり、Pythonのような高水準のプログラミング言語と同じように書くことができます。
  3. 並列処理: Juliaは、分散処理、並列処理をサポートしており、高速な並列計算が可能です。
  4. オープンソース: Juliaは、オープンソースであり、誰でも自由に使用、変更、再配布することができます。

Juliaは、科学技術計算分野での使用が多いため、研究者、データサイエンティスト、エンジニア、研究機関、大学、企業などで使用されています。

Linux上で利用可能なプログラム

本記事では、Linux Ubuntu18.04/20.04にてインストールを行います。

以上の環境で、Julia Program をインストールを試みてみます。

Ubuntu 18.04で利用sる場合

% lsb_release -a
LSB Version:	core-9.20170808ubuntu1-noarch:security-9.20170808ubuntu1-noarch
Distributor ID:	Ubuntu
Description:	Ubuntu 18.04.6 LTS
Release:	18.04
Codename:	bionic

Ubuntu 20.04で利用する場合

LSB Version:    core-11.1.0ubuntu2-noarch:security-11.1.0ubuntu2-noarch
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 20.04.6 LTS
Release:        20.04
Codename:       focal

Juliaプログラムのインストール方法

1.Juliaのダウンロードページ( julialang.org/downloads )から

julia-1.5.2-linux-x86_64.tar.gzをダウンロードします。ダウンロード先は/ダウンロード/とします。

Ubuntu ターミナルからwgetコマンドでダウンロードしてください。

> cd ダウンロード
> wget https://julialang-s3.julialang.org/bin/linux/x64/1.5/julia-1.5.2-linux-x86_64.tar.gz

2.julia-1.5.2-linux-x86_64.tar.gzを展開して、中にあるjulia-1.5.2というフォルダをダウンロードにおきます。

以上ですべての Julia ファイルを含むフォルダーが作成されました。インストールは必要ありません。ここで、このフォルダーを「/opt」に移動します (これは厳密に必要なわけではありません。マシン内の他の場所を使用できます)。

>tar -xvzf julia-1.6.4-linux-x86_64.tar.gz

sudo mv julia-1.6.4/ /opt/

最後に、Julia バイナリファイルへのシンボリックリンクを作成します。これにより、ターミナルでコマンド「julia」を実行し、Julia REPL を開始できるようになります。

sudo ln -s /opt/julia-1.6.4/bin/julia /usr/local/bin/julia

Julia 言語 vs Python言語

以下にPythonJuliaの比較を述べます。

鍵名PythonJulia詳細
実行速度JuliaはPythonより20倍速い
ライブラリ
Pythonが現在圧倒的に多い
外部連携Juliaは連携不足
言語習得性JuliaよりPythonより簡単
表1:Python vs Julia

Julia言語

Juliaプログラムは、「.jl」拡張子を持つテキストファイルに保存されます。ファイルの最初には、コメントやモジュール名などのメタ情報が記述されることがあります。それ以降に、Juliaのコードが書かれます。

以下は、Hello, World!を表示するJuliaプログラムの例です。

# Hello, World!を表示するプログラム

println("Hello, World!")

Juliaプログラムでは、行末にセミコロンをつけなくても良く、改行だけで文の区切りを表します。また、コードブロックを{}で囲む必要もありません。制御構造は、if文、for文、while文などがあります。関数の定義には、functionキーワードが使われます。

# 関数の定義

function add(x, y)
    return x + y
end

# 関数の呼び出し

println(add(2, 3)) # 5を表示

julia言語には、多くの統計解析や科学技術計算に必要なライブラリが含まれています。これらのライブラリを使用するには、Pkgパッケージマネージャを使用してインストールする必要があります。また、機械学習やディープラーニングなどの分野に特化したライブラリもあります。

まとめ

本記事のポイント

✔ 本記事では、Julia Program のインストール方法を学びました。

✔JuliaはPythonに比べて20倍ほど高速動作し、プログラムも簡単です。

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