Clojure行列計算業界 @2018年末

この記事はRで書かれたライブラリをClojureでリバースエンジニアリングすることに取り組むことになったものの、

大学を卒業してから一度も行列計算してないので復習兼ねてClojure界隈の事情を調べてようと思って書いた記事になります。

Clojure Advent Calendar 2018アドベントカレンダーに空きがあったので今回上書きして投稿させていただきました。

今回調べたライブラリ

clatrix

core.matrix実装

core.matrixのReadmeにリンクされている中で、セットアップの手順が少そう&blasが入っているので良さそうだと思った

vectorz-clj

vectorzをラップ

core.matrix実装

neanderthal

強そう

2大勢力

Clojureの行列計算業界にはMike Anderson氏とDragan Djuric氏という2人のビッグネームがいる。

Mike Andersonは先行してcore.matrixを開発していた

プロトコルを提供してバックエンドをユースケースに合わせて差し替え可能にする思想

Dragan Djuric氏は最高のパフォーマンスを出すことを優先する思想っぽい

Neanderthalがcore.matrxiのプロトコルを実装するべきだ的な議論が2016年にあった

neanderthalやってみた

code:clojure

(ns example

(:use uncomplicate.neanderthal core native))

(dv 1 2 3)

#RealBlockVectordouble, n:3, offset: 0, stride:1

[Error printing return value (UnsatisfiedLinkError) at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary/load (ClassLoader.java:-2).

/tmp/libneanderthal-mkl-0.20.02365404628192435086.so: libmkl_rt.so: cannot open shared object file: No such file or directory

oh...

インストールの手順があるだと...

uochanの記事

/uochan/ネアンデルタールと遊ぼう

後でこういう感じのmklインストール済みのdockerコンテナ作ってその上でやってみたいという気持だけ書いて断念した

clatrixやってみた

deps.ednに:deps {clatrix {:mvn/version "0.5.0"}}を足す

題材

https://gyazo.com/11ef154d82697d8eae0ba6ab13d7d98a

綺麗な場合では

Ax=b => (inv A)Ax=(inv A)b => x=(inv A)b なのでAの逆行列がわかればxが求められる。

clatrixでは以下のように書ける

code:clojure

(require 'clatrix.core :as c)

(def A (c/matrix

[1 -11 -3

1 1 0

2 5 1]))

(def b (c/matrix

[-37

-1

10]))

(def A-inv (c/i A))

;; A-inv =>

;;((0.33333333333333326 -1.3333333333333321 0.9999999999999996)

;; (-0.3333333333333332 2.333333333333332 -0.9999999999999994)

;; (0.9999999999999996 -8.999999999999996 3.9999999999999982))

(def x (c/* A-inv b))

;; x => (-1.0000000000000018 1.7763568394002505E-15 11.999999999999996)

(c/* A x)

=> (-37.00000000000001 -1.0 10.000000000000002)

depsに足すだけでインストールの手間無く動いた 😂

APIが直感的で良いのでは

まとめ

neanderthalはjarを落としただけでは動かない

dockerイメージ整備すればあるいは 🤔

とりあえず仕事ではvectorzを使いたい気持ち

clatrixは最終コミットが2015年。。。

neanderthalはout of boxで動かなそう

あやぴーのフィードバックを受けて文章として少しはまとまったものを書いてみました。どうでしょう。

https://gyazo.com/76ffa94182aa56ed8c29dd609cbb2978