PythonからJuliaを呼び出して積分を計算する方法

はじめに

本記事では、PythonからJuliaを呼び出して積分を計算する方法と、Pythonのみで積分を行う方法の両方を解説します。

特に以下のような方におすすめです：

• Python環境からJuliaの数値計算ライブラリを使いたい方
• PythonとJuliaのハイブリッド活用に興味がある方
• 数値積分（例：$\int_0^1 x^2 dx$）をPythonとJuliaの両方で比較したい方

本記事では、実際に動くコードとその実行結果を交えながら、シンプルかつ実用的な形で解説していきます。

それでは、まずPythonコードの全体像からご紹介します。

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Pythonコード

from julia import Julia
jl = Julia(compiled_modules=False)

from julia import Main
from scipy import integrate

# --- Julia側で数値積分（∫₀¹ x² dx） ---
Main.eval("""
import Pkg
Pkg.add("QuadGK")
""")

Main.eval("""
using QuadGK
result, err = quadgk(x -> x^2, 0, 1)
""")

# Juliaから結果取得
julia_result = Main.eval("result")
julia_error = Main.eval("err")

print(f"[Julia] Integral of x^2 from 0 to 1 = {julia_result:.6f} (error estimate: {julia_error:.2e})")

# --- Python側で数値積分 ---
def f(x):
    return x**2

python_result, python_error = integrate.quad(f, 0, 1)

print(f"[Python] Integral of x^2 from 0 to 1 = {python_result:.6f} (error estimate: {python_error:.2e})")

結果

[Julia] Integral of x^2 from 0 to 1 = 0.333333 (error estimate: 0.00e+00)
[Python] Integral of x^2 from 0 to 1 = 0.333333 (error estimate: 3.70e-15