SingularityをベースにAnaconda+PyMC3+Jupyter環境を構築する

0. 更新すべき点

• 以下環境のインストールは通るのですが，PyMC3のバージョンが古くサンプリング計算がエラーとなることが後日わかりました．
• 本稿では記載していないのですが，Singularity上にPython3を入れvenvを用いずにpipをインストールすることでPyMC3の動作も確認できました．
• (Python3のDockerイメージとしては，Docker://rackspacedot/python37などを使わせて頂きました．)

1. 背景と目的

• モンテカルロ計算ライブラリであるPyMC3の利用環境構築したい
• 最初はvenv + pipで着手したが，Theanoのインストール課題が解消できず断念
• Anacondaベースで構築するとTheanoインストールの課題を回避できた
• Anacondaの環境分離として，コンテナエンジンであるSingularityを適用してみた
• 可視化プラットフォームとしてJupyterもインストール

2. 手順

• Singularityをインストール(オフィシャルサイトなどを参考に)
• 構成ファイル(aaaa.def)を作成
  • 以降で例を記載
• 構成ファイルを使ってSingularityイメージ(bbbb.sif)をビルド
  
  • sudo singularity bbbb.sif aaaa.def aaaa.defからbbbb.sifを生成
• イメージの実行
  • singularity run bbbb.sif runscriptの実行
  • singularity shell bbbb.sif コンテナ環境内でのシェルの立ち上げ
  • --writableオプションでホスト側にファイル書き込み可能になる
  • コンテナが都度作成されるわけではない(Dockerとの違い)

3. 構成ファイル例

aaaa-sample.def

BootStrap: docker
From: continuumio/anaconda3:2019.07-alpine
# Bootstrap: ベースのコンテナ群を選択する e.g.) library, docker
# singularity hub以外にもDocker hubのイメージを適用できる
# From: 具体的なイメージ名の指定．今回はAnaconda3導入済みイメージをベースにする
# 最新版はビルドが失敗し(2019年9月時点)，2019.07-alpineをタグとして指定

# コメントアウトは#を文頭につける

# %files: ビルド時にファイル群をコピーできる
# 以下の例では，ホスト側で./dataのファイル群をコンテナ側で/tmp/dataにコピーする
%files
    # ./data /tmp/data

# %environment:  環境変数の設定
%environment
    export LC_ALL=C
    export PATH=/opt/conda/bin:$PATH

# %post: ビルド時に実行するコマンドを作成する
# 以下の例ではcondaによるパッケージのインストールを実行
%post
    export PATH=/opt/conda/bin:$PATH
    /opt/conda/bin/conda install pymc3 jupyter -y

# %runscript: singularity run bbbb.sif で実行されるコマンド
# 以下の例ではjupyter notebookを起動
# コンテナ側からホスト側にファイル書き込み許可するには--writableオプションを実行時につける
%runscript
    jupyter notebook --notebook-dir=$PWD/notebooks --ip='*'

%labels
    Author k0syam

4. まとめ

コンテナエンジンの勉強も兼ねて環境構築を行いました．タスクに対する最適な構成は難しい課題ですが，それを考えるのも楽しめればと．

a1. 環境

• ホストPC: Ubuntu 18.04
• Singularity 3.3.0

a2. 参考サイト

• Singularity: Quick Start
• PyMC3