Python vs Ruby 『ゼロから作るDeep Learning』 1章 sin関数とcos関数のグラフ

概要

書籍『ゼロから作るDeep Learning ―Pythonで学ぶディープラーニングの理論と実装』1章のコードを参考に Python と Ruby でサイン・コサインのグラフを描くプログラムを書く。

環境構築

Python

書籍『ゼロから作るDeep Learning』では Anaconda ディストリビューションをインストールして環境構築していたが、ここでは pip で numpy と matplotlib をインストールするにとどめる。

今回の環境。

macOS Sierra + Homebrew + pyenv + Python 3.6.1

数値計算ライブラリの NumPy と、グラフ描画ライブラリの Matplotlib をインストールする。

$ pip install numpy matplotlib

Ruby

今回の環境。

macOS Sierra + Homebrew + rbenv + Ruby 2.4.1

多次元数値配列ライブラリの Numo::NArray と、グラフ描画ライブラリの Numo::Gnuplot をインストールする。

$ gem install numo-narray numo-gnuplot

Numo::Gnuplot が Gnuplot を使っているので Homebrew でインストールする。

$ brew install gnuplot

sin関数とcos関数のグラフを描くコード

Python

import numpy as np
import matplotlib
matplotlib.use("AGG") # 描画ライブラリにAGG(Anti-Grain Geometry)を使う
import matplotlib.pyplot as plt

# データの作成
x = np.arange(0, 6, 0.1) # 0から6まで0.1刻みで生成
y1 = np.sin(x)
y2 = np.cos(x)

# 数値データを確認用に出力
print("x:", *x)
print("y1:", *y1)
print("y2:", *y2)

# グラフの描画
plt.figure(figsize=(4, 3), dpi=160) # 画像サイズ
plt.plot(x, y1, label="sin")
plt.plot(x, y2, linestyle = "--", label="cos") # 破線で描画
plt.xlabel("x") # x軸のラベル
plt.ylabel("y") # y軸のラベル
plt.title("sin & cos") # タイトル
plt.legend() # 凡例
plt.savefig("python_graph.png")

Ruby

require 'numo/narray'
require 'numo/gnuplot'

# データの作成
x = Numo::DFloat.new(60).seq(0, 0.1) # 0から6まで0.1刻みで生成
y1 = Numo::DFloat::Math.sin(x)
y2 = Numo::DFloat::Math.cos(x)

# 数値データを確認用に出力
puts "x: #{x.to_a.join(' ')}"
puts "y1: #{y1.to_a.join(' ')}"
puts "y2: #{y2.to_a.join(' ')}"

# グラフの描画
g = Numo::gnuplot do
  set term: {png: {size: [640, 480]}} # 画像サイズ
  set output: 'ruby_graph.png'
  set title: 'sin \& cos' # タイトル
  set key: 'box left bottom'
  set offset: [0, 0, 0, 0]
  plot x, y1, {w: 'lines', lw: 3, title: 'sin'},
       x, y2, {w: 'lines', lw: 3, title: 'cos'}
end

出力された画像

Python

Ruby

参考資料

• Python vs Ruby 『ゼロから作るDeep Learning』 まとめ - Qiita http://qiita.com/niwasawa/items/b8191f13d6dafbc2fede
• O'Reilly Japan - ゼロから作るDeep Learning https://www.oreilly.co.jp/books/9784873117584/
• GitHub - oreilly-japan/deep-learning-from-scratch: 『ゼロから作る Deep Learning』のリポジトリ https://github.com/oreilly-japan/deep-learning-from-scratch
• GitHub - ruby-numo/narray: Ruby/Numo::NArray - New NArray class library https://github.com/ruby-numo/narray
• GitHub - ruby-numo/gnuplot: Gnuplot wrapper for Ruby/Numo https://github.com/ruby-numo/gnuplot