JuliaTokai の紹介
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2019/06/01 Python東海 第39回勉強会
antimon2(後藤 俊介)
Note:
ごくごく Lite な Talk スライドですっ
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## お品書き
+ お前誰よ?
+ Juliaの紹介
+ JuliaTokai
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# お前誰よ?
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## 自己紹介
+ 名前:後藤 俊介
+ 所属:有限会社 来栖川電算
+ コミュニティ:**[JuliaTokai](https://juliatokai.connpass.com/)**:new:, **[機械学習名古屋](https://machine-learning.connpass.com/)**, [Python東海](https://connpass.com/series/292/), Ruby東海, …
+ 言語:**[Julia](https://julialang.org)**, Python, Scala(勉強中), Ruby, …
+ ![Twitter](https://i.imgur.com/HqouMIg.png)<!-- .element: class="plain" style="vertical-align:middle;background:transparent" --> [@antimon2](https://twitter.com/antimon2) / ![Facebook](https://i.imgur.com/01nPd37.png)<!-- .element: class="plain" style="vertical-align:middle;background:transparent" --> [antimon2](https://www.facebook.com/antimon2)
+ ![Github](https://i.imgur.com/yBKtii5.png)<!-- .element: class="plain" style="vertical-align:middle;background:transparent" --> [antimon2](https://github.com/antimon2/) / ![Qiita](https://i.imgur.com/FxHMi64.png)<!-- .element: class="plain" style="vertical-align:middle;background:transparent" --> [@antimon2](http://qiita.com/antimon2)
Note:
今日も Julia の話っ
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## 名古屋Ruby会議04
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[![名古屋Ruby会議04](https://i.imgur.com/cLRwX6L.jpg)http://regional.rubykaigi.org/nagoya04/](http://regional.rubykaigi.org/nagoya04/)
Note:
来週ですっ
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# Julia の紹介
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[![Julia](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/69/Julia_prog_language.svg)<!-- .element: style="background:white;max-width:80%" -->](https://julialang.org)
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## Julia とは?(1)
+ [The Julia Language](https://julialang.org)
+ 2018/08/08 に正式版 v1.0 がリリース!
+ 最新 v1.1.1(2019/05/16)
+ LTS v1.0.4(2019/05/16)
+ pre v1.2.0-rc1(2019/05/31)
+ 科学技術計算に強い!
+ 動作が速い!(LLVM JIT コンパイル)
Note:
ググるときはなるべく [julialang](https://www.google.co.jp/search?q=julialang) で!
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## Julia とは?(2)
> + Rのように中身がぐちゃぐちゃでなく、
> + Rubyのように遅くなく、
> + Lispのように原始的またはエレファントでなく、
> + Prologのように変態的なところはなく、
> + Javaのように硬すぎることはなく、
> + Haskellのように抽象的すぎない
>
> ほどよい言語である
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引用元:http://www.slideshare.net/Nikoriks/julia-28059489/8
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
## Julia とは?(3)
> + C のように高速だけど、
Ruby のような動的型付言語である
> + Lisp のようにプログラムと同等に扱えるマクロがあって、しかも
Matlab のような直感的な数式表現もできる
> + **Python のように総合的なプログラミングができて**、
R のように統計処理も得意で、
Perl のように文字列処理もできて、
Matlab のように線形代数もできて、
shell のように複数のプログラムを組み合わせることもできる
> + 超初心者にも習得は簡単で、
超上級者の満足にも応えられる
> + インタラクティブにも動作して、コンパイルもできる
<!-- .element: style="font-size:50%" -->
([Why We Created Julia](http://julialang.org/blog/2012/02/why-we-created-julia) から抜粋・私訳)
<!-- .element: style="font-size:71%" -->
Note:
いろんな言語の「いいとこどり」言語!ってことでっ
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## 要するに
<!-- .element: style="font-size:300%" -->
+ 動的言語なのに速い!
+ 文法も覚えやすい!
+ 数値計算に強い!
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Note:
機械学習とかにも持って来いっ!
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
## 主な機能
<!-- .element: style="font-size:280%" -->
+ [多重ディスパッチ](https://docs.julialang.org/en/v1/manual/methods/)
+ [動的型システム](https://docs.julialang.org/en/v1/manual/types/)
+ [並行・並列処理](https://docs.julialang.org/en/v1/manual/parallel-computing/)、コルーチン
+ [組込パッケージマネージャ](https://docs.julialang.org/en/v1/stdlib/Pkg/)
<!-- .element: style="font-size:160%" -->
Note:
っ
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## 文法・関数
Note:
以降、ほぼ過去スライドからのコピペ。すっ飛ばして先へ進んで戴いてもOKっ
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### 基本的な演算
```julia
julia> 1 + 2 - 3 * 4 # 四則演算(除算以外)
-9
julia> 7 / 5 # `整数 / 整数` の結果は浮動小数
1.4
julia> 7 ÷ 5 # `整数 ÷ 整数` の結果は整数
1
julia> 2 ^ 10 # 冪乗は `^`
1024
julia> 123 & 234 | 345 # 論理積 / 論理和
376
julia> 123 ⊻ 234 # 排他的論理和(==`xor(123, 234)`)
145
```
<!-- .element: style="font-size:46%" -->
Note:
整数同士の除算は実数になりますっ
整数除算演算子 `÷` が別に存在します(Python の `//` 相当)っ
また冪乗も(`**` ではなく)`^` ですっ
`⊻` は `\xor`+<kbd>Tab</kbd> または `\veebar`+<kbd>Tab</kbd> で変換できますっ
ちなみに先ほどの `÷` も `\div`+<kbd>Tab</kbd>で(基本的に ${\rm \TeX}$ の書式)っ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### 配列
```julia
julia> a = [1, 2, 3, 4, 5]
5-element Array{Int64,1}:
1
2
3
4
5
julia> a[1] # Julia は 1-origin
1
julia> println(a[2:3]) # 範囲指定は両端含む
[2, 3]
```
<!-- .element: style="font-size:50%" -->
Note:
1-origin であることに注意すればあとは普通の配列っ
あと `a:b` は範囲(`Range`)の記法。両端を含む(Ruby の `a..b` と同じ)っ
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### 配列の内包表記 (1)
```julia
julia> a = [n^2 for n=1:5]
5-element Array{Int64,1}:
1
4
9
16
25
julia> A = [x+10y for y=1:3, x=1:3]
3×3 Array{Int64,2}:
11 12 13
21 22 23
31 32 33
```
<!-- .element: style="font-size:50%" -->
Note:
内包表記の記法は Python に類似っ
かつ、`for` にカンマ区切りで複数のイテレータを渡すことで2次元以上の配列も作成可能っ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### 配列の内包表記 (2)
```julia
julia> [(a,b,c) for c=1:15,b=1:15,a=1:15 if a^2+a*b+b^2==c^2]
6-element Array{Tuple{Int64,Int64,Int64},1}:
(3, 5, 7)
(5, 3, 7)
(6, 10, 14)
(7, 8, 13)
(8, 7, 13)
(10, 6, 14)
```
Note:
Python と同様に `if` で条件を指定することも可能っ
あと Python と同様、`[○ for ○=○]` を `(○ for ○=○)` と書くと配列ではなくて `Generator` が返りますっ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### ベクトル
```julia
julia> x = [1., 2., 3.]; y = [3., 1., 2.];
julia> x + y # `x .+ y` と書いても同じ(elementwise operation)
[4., 3., 5.]
julia> x .* y # これは `x * y` と書くとNG
[3., 2., 6.]
julia> using LinearAlgebra
julia> x ⋅ y # 内積(dot積、`dot(x, y)` と書いても同じ)
11.0
julia> x × y # 外積(cross積、`cross(x, y)` と書いても同じ)
[1., 7., -5.]
```
<!-- .element: style="font-size:50%" -->
Note:
Julia では実は1次元配列がベクトルの扱いっ
`⋅` は `\cdot`+<kbd>Tab</kbd>、`×` は `\times`+<kbd>Tab</kbd>(これらを利用するには `using LinearAlgebra` 必要)っ
あとこれらや先ほどの `÷` や `⊻` などのように、ASCIIの範囲を超えたUnicode文字の演算子(そのほとんどが $\TeX$ 由来)が Julia にはたくさんあります(他には例えば比較演算子の `≤` `≥` や、集合の要素 `∈` や包含関係 `⊆` などなど)
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### 行列
```julia
julia> A = [1 2; 3 4] # この記法は MATLAB/Octave 由来
2×2 Array{Int64,2}:
1 2
3 4
julia> A' # `○'` は転置行列の記法(これも MATLAB/Octave 由来)
2×2 LinearAlgebra.Adjoint{Int64,Array{Int64,2}}:
1 3
2 4
julia> transpose(A) # 正確には転置行列はこっち
2×2 LinearAlgebra.Transpose{Int64,Array{Int64,2}}:
1 3
2 4
```
<!-- .element: style="font-size:50%" -->
Note:
Julia では2次元配列が行列の扱いっ
あと `○.'` という書式は廃止されました(`transpose(A)` 使ってね)っ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### 行列の演算
```julia
julia> A = [1 2; 3 4]; B = [3 0; 0 6];
julia> A + B # A .+ B でも同様
2×2 Array{Int64,2}:
4 2
3 10
julia> A * B # matrix multiply
2×2 Array{Int64,2}:
3 12
9 24
julia> A .* B # elementwise multiply
2×2 Array{Int64,2}:
3 0
0 24
```
<!-- .element: style="font-size:48%" -->
Note:
行列は `*` で通常の行列積になりますっこれ便利っ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### ブロードキャスト
```julia
julia> sin(0.1)
0.09983341664682815
julia> sin.([0.1, 0.2, 0.3, 0.4])
4-element Array{Float64,1}:
0.0998334
0.198669
0.29552
0.389418
julia> [0.1, 0.2, 0.3, 0.4] .^ 2
# => [0.01, 0.04, 0.09, 0.16]
```
<!-- .element: style="font-size:50%" -->
Note:
関数名と `(` の間に `.` を置くと、普通の関数を配列に拡張してくれる(ブロードキャスト)っ
`.^` のように演算子の前に `.` を書いても同様(先ほど出た `.+` `.*` もブロードキャスト)っ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### 関数定義
```julia
julia> f(x) = x^2 + 2x - 1
f (generic function with 1 method)
julia> f(1)
2
julia> f.(1:5)
# => [2, 7, 14, 23, 34]
```
Note:
数学のように直感的な記述で関数を定義可能っ
`2x` は `2*x` の省略形、曖昧さがなければリテラルと他の識別子が続く場合などに勝手に乗算と解釈してくれるっ
またユーザ定義関数も `.` をつけて自動的にブロードキャスト対応っ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(213,99,92,0.3)" -->
### 有理数・複素数
```julia
julia> 1//2 == 0.5
true
julia> 1//2 - 1//3
1//6
julia> 1im ^ 2 == -1
true
julia> (1.0 + 0.5im) * (2.0 - 3.0im)
3.5 - 2.0im
```
Note:
有理数・複素数を標準サポート。
`//` は有理数除算(結果は有理数)
`im` は虚数単位。
どちらも四則演算も普通に書けますっ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(96,173,81,0.3)" -->
# JuliaTokai
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<!-- .slide: data-background="https://i.imgur.com/uG5pyZ4.jpg" data-background-color="rgba(96,173,81,0.3)" -->
Note:
前回の勉強会の様子
![前回の勉強会の様子](https://i.imgur.com/uG5pyZ4.jpg)
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(96,173,81,0.3)" -->
[![JuliaTokai グループページ - connpass](https://i.imgur.com/jRfbB2E.jpg)https://juliatokai.connpass.com/](https://juliatokai.connpass.com/)<!-- .element: style="font-size: 80%" -->
Note:
勉強会の告知・募集サイトっ!
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(96,173,81,0.3)" -->
## 勉強会の内容
+ [Julia](https://julialang.org) の東海地方ユーザグループ
+ Julia に関すること、以外特にテーマは決めない!
+ 基本、もくもく会
Note:
難しくないよーこわくないよー
もくもく会だからコッソリ Python やってても大丈夫だよ(Julia との比較とか言い張ればw)
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(96,173,81,0.3)" -->
## 今まで
+ 2019/02/02: [第1回](https://juliatokai.connpass.com/event/113508/)
+ 記念すべき第1回!
+ 2019/05/11: [第2回](https://juliatokai.connpass.com/event/113508/)
+ 令和最初のJulia勉強会!
Note:
3ヶ月に1回ペースっ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(96,173,81,0.3)" -->
# 次回!
Note:
っ
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(96,173,81,0.3)" -->
+ 2019/08/xx(土):第3回開催予定!
+ 詳細未定
+ 場所未定っ
Note:
次回も、基本もくもく会の予定っ!
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<!-- .slide: data-background-color="rgba(170,121,193,0.3)" -->
ご清聴ありがとうございます。
Note:
ご清聴ありがとうございますっ!
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