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初めてのJuliaとインストール (Windows & Linux)

:tulip: この記事の目的

本記事では、統計や科学計算向けとして人気急上昇中のプログラム言語、Julia(ジュリア)について、その初歩やインストール、使い方などを説明します。

※当記事は執筆時点(2020/09/14)現在の情報です。情報は常に更新されますので、最新の情報を確認して下さい。

:tulip: Juliaってどんなプログラム言語?

Juliaジュリアと読みます。マサチューセッツ工科大学のグループにより開発された新しいプログラム言語で、人工知能やデータサイエンス、科学計算分野で注目を集めています。

Juliaの特徴は「コードが簡潔で高水準な記述ができる」「プログラムの実行速度が速い」ことです。また「Pythonのように書けて、C言語のように動く」とも表現されます。

Juliaはインストールが簡単で、Windows/macOS/Linuxなどの幅広いOSをサポートしています。
また、動作形態としては、対話型実行環境REPLの他、拡張子.jlのファイル実行形式、Jupyter Notebook形式などがあります。

さらなるJuliaについての詳細は、公式ページまたは日本語の公式ドキュメントをご参照下さい。

:paperclip: Julia - 公式ページ
https://julialang.org/

:paperclip: Julia - 日本語公式ドキュメント
https://julia-doc-ja.readthedocs.io/ja/latest/index.html
image.png

:tulip: Juliaのインストール

Windowsの場合

Windowsへインストールを行います。
今回インストールを行った環境は以下です。

 ・Windows 10 Home 64bit

①Juliaインストーラをダウンロードする

Julia公式サイトからWindows用のインストーラをダウンロードします。
image.png

②インストーラを実行する

ダウンロードしたインストーラを実行します。
001.JPG
001.JPG
001.JPG
001.JPG
以上でインストールは完了です。

インストール後、インストールしたフォルダのパスなどを環境変数に設定して下さい。
(例)
 JULIA_PATH="C:(Juliaインストールフォルダ)"
 PATH=%JULIA_PATH%\bin;%PATH%

Linuxの場合

Linuxへインストールを行います。
今回インストールを行った環境は以下です。

 ・Ubuntu Server 18.04 LTS 64bit

①Juliaインストーラ(実行ファイル)をダウンロードする

image.png
ダウンロードは上記URLをwgetコマンドで取得します。

wget https://julialang-s3.julialang.org/bin/linux/x64/1.5/julia-1.5.1-linux-x86_64.tar.gz
image.png
↓ダウンロードが実行されます。
image.png
 ※Raspberry PI3の場合
  以下をダウンロードしてください。これ以降のバージョンは使用できません。
  v1.0.5 (Sep 9, 2019)
  Generic Linux on ARM: 32-bit (ARMv7-a hard float)

②インストーラを解凍する

gunzip及びtarコマンドで解凍したあと、解凍したフォルダ内のjuliaファイルに対してリンクを作成します。

gunzip julia-1.5.1-linux-x86_64.tar.gz
tar -xvf julia-1.5.1-linux-x86_64.tar
sudo ln -s /home/ubuntu/julia-1.5.1/bin/julia /usr/local/bin/julia

以下のコマンドでjuliaのバージョンが表示されればインストール完了です。

julia --version
image.png

:tulip: Juliaを実行する

Windowsの場合

①対話型実行環境REPLで実行する

Juliaのショートカットを実行します。
image.png
以下のようにJuliaのプロンプト画面が起動しますので、ここにコマンドを入力して処理を実行させます。
image.png
試しに、1+1を計算してみます。1+1を入力し、Enterを押下します。
001.JPG
また、ansを実行すると直近の評価結果を表示できます。
image.png

対話型実行環境では、ヘルプモードが利用できます。
「?」キーを入力するとプロンプト表示が help?> となり、ヘルプモードに移ります。
調べたいコマンドのヘルプを表示することができます。

↓(例)forコマンドのヘルプを確認します。
image.png
ヘルプモードを解除するには、「Backspace」キーを押下します。

対話型実行環境を終了するには「Ctrl + D」キーを入力するか、exit()と入力しEnterを押下します。

②ファイル実行形式で実行する

テキストファイルに1+1を記入して、拡張子を.jl(英小文字のジェー・エル)として保存します。
image.png
.jlファイルを実行します。
julia test.jl
image.png

③Jupyter Notebookで実行する

JuliaをJupyter Notebookで実行することができます。
実行するには、まずパッケージ「IJulia.jl」(アイ・ジュリア)をインストールする必要があります。

対話型実行環境で角カッコ文字の ] を押下してパッケージモードにします。
add IJuliaと入力してパッケージをインストールします。
image.png
インストールが終了したら、「Backspace」キーを押下してパッケージモードを解除して下さい。

 ※パッケージ一覧の取得
 インストールしたパッケージの一覧を取得する場合は、「status」と入力すると取得できます。

Jupyter Notebookを起動します。
以下のようにコマンドを実行するとJupyter Notebookが起動します。
using IJulia
notebook()
image.png
上記の確認コマンドでは[y]を入力して下さい。

以下のようにJupyter Notebookが起動すればOKです。
image.png

Linuxの場合

①対話型実行環境REPLで実行する

juliaコマンドを実行すると、以下のように対話型実行環境が起動します。
image.png

試しに、1+1を計算してみます。1+1を入力し、Enterを押下します。
image.png
また、ansを実行すると直近の評価結果を表示できます。
image.png

対話型実行環境では、ヘルプモードが利用できます。
「?」キーを入力するとプロンプト表示が help?> となり、ヘルプモードに移ります。
調べたいコマンドのヘルプを表示することができます。

↓(例)forコマンドのヘルプを確認します。
image.png
ヘルプモードを解除するには、「Backspace」キーを押下します。

対話型実行環境を終了するには「Ctrl + D」キーを入力するか、exit()と入力しEnterを押下します。

②ファイル実行形式で実行する

テキストファイルに1+1を記入して、拡張子を.jl(英小文字のジェー・エル)として保存します。
image.png
.jlファイルを実行します。
julia test.jl
image.png

③Jupyter Notebookで実行する

JuliaをJupyter Notebookで実行することができます。
実行するには、まずパッケージ「IJulia.jl」(アイ・ジュリア)をインストールする必要があります。

対話型実行環境で角カッコ文字の ] を押下してパッケージモードにします。
add IJuliaと入力してパッケージをインストールします。
image.png
インストールが終了したら、「Backspace」キーを押下してパッケージモードを解除して下さい。

 ※パッケージ一覧の取得
 インストールしたパッケージの一覧を取得する場合は、「status」と入力すると取得できます。

Jupyter Notebookを起動します。
以下のようにコマンドを実行するとJupyter Notebookが起動します。
using IJulia
notebook()
image.png
上記の確認コマンドでは[y]を入力して下さい。

以下のようにJupyter Notebookが起動すればOKです。
image.png

:tulip: トラブルシューティング

Jupyter Notebookを外から起動する場合(外部アクセス等)

基本的にJupyter Notebookはローカル環境(localhost)向けに起動しますが、ネットワーク上の他ノードや、クラウド環境などによるインターネット経由でアクセスしたい場合は、次のように設定を行って下さい。

①設定ファイルを作成する

上記手順でJupyter Notebookをインストールすると、基本的にはホームフォルダ配下に隠しフォルダ「.julia」が作成されます。
このフォルダ内に「bin/jupyter」の実行ファイルがあるので、そのパスを確認して下さい。
image.png
以下のコマンドで設定ファイルを作成します。
.julia/conda/3/bin/jupyter notebook --generate-config

.jupyterフォルダ配下に設定ファイル「jupyter_notebook_config.py」が作成されます。

②設定ファイルを修正する

作成された設定ファイルを開きます。
vi .jupyter/jupyter_notebook_config.py

外部アクセスを許可するには、c.NotebookApp.ipの設定値を'0.0.0.0'にします。
image.png

また、Jupyter Notebookにアクセスする時にTokenやパスワードを解除するには、以下を設定して下さい。

 c.NotebookApp.password = ''
 c.NotebookApp.token = ''

Jupyter Notebookが起動しない

Jupyter Notebookを使用する場合は、version 3.0以降のIPythonがインストールされている必要があります。さらに、jsonschema, Jinja2, Tornado, and pyzmqも同様です。
詳細は公式ドキュメントをご参照下さい。

:paperclip: Manual installation of IPython
https://github.com/JuliaLang/IJulia.jl/blob/master/docs/src/manual/installation.md

:tulip: 関連情報

:paperclip: Julia - 公式ページ
https://julialang.org/

:paperclip: Julia - 日本語公式ドキュメント
https://julia-doc-ja.readthedocs.io/ja/latest/index.html

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