プログラミングなどの備忘録（Pythonなど）

Pythonなどのプログラミングに関しての備忘録です。

Pythonのライブラリーと同様に使えるPyCallをインストールする

Julia言語 インストール

REPL (julia コマンド) にて、Pythonのライブラリーと同様に使えるPyCallをインストールする。

julia>　の画面において、] マークを押す。
すると、
(@v1.6) pkg> 
の画面が現れる。（versionにより、数字は変わる）


●インストール

(@v1.6) pkg> add https://github.com/JuliaPy/PyCall.jl
と入力してリターンを押す。

     Cloning git-repo `https://github.com/JuliaPy/PyCall.jl`
    Updating git-repo `https://github.com/JuliaPy/PyCall.jl`
    Updating registry at `C:\Users\owner\.julia\registries\General`
    Updating git-repo `https://github.com/JuliaRegistries/General.git`
   Resolving package versions...
    Updating `C:\Users\owner\.julia\environments\v1.6\Project.toml`
  [438e738f] + PyCall v1.92.5 `https://github.com/JuliaPy/PyCall.jl#master`
    Updating `C:\Users\owner\.julia\environments\v1.6\Manifest.toml`
  [438e738f] ~ PyCall v1.92.5 ⇒ v1.92.5 `https://github.com/JuliaPy/PyCall.jl#master`
  
(@v1.6) pkg> 

これでインストールは完了した。

Julia言語のpath設定

インストール プログラミング Julia言語

Julia.orgでダウンロードする。

 

julialang.org

 

ダウンロードしたJuliaを「展開」する。

Windows 10の場合、

C:\Users\owner\AppData\Local\Programs\Julia-1.6.3

にJuliaが作成される

 

＊Path設定

久しぶりにPath設定をしようとすると、忘れてしまう。

そこで、Windows 10の下にある「ここに入力して検索」に「Path」を入力して、探す。

「環境変数を編集」を選ぶ。

「ownerの環境変数」の中の「Path」を選ぶ。

「編集」ボタンをクリックする。

現れた画面の「新規」をクリック。

C:\Users\owner\AppData\Local\Programs\Julia-1.6.3

を入力して、OKボタンを押す。

再度、OKボタンを押す。

 

最後にパソコンを再起動する。

 

Google ColabからGitHubのリポジトリを複製して、PythonのipynbファイルをGoogle Colabで処理する

Jupyter Notebook Python [ipynb形式] ipynb GitHub Google Colab

・　https://github.com/　に行く。

・　左上側の猫のようなアイコンの近くに「Search or jump to ...」が表示される。

・　例えば、「量子力学」のリポジトリ（初心者は、アップされたファイルと考えてもよい）が目的だったら、「Quantum Mechanics」を入力して、「All GitHub」をクリックする。

・　「XXX repository results」と、アップされている数が表示される。

・　左側のメニューに「Languages」と表示されるので、「Jupyter　Notebook」をクリックする。

・　「Jupyter　Notebook」だけが表示されるので、目的の説明文があるものを探す。

・　初心者用のものとして、今回は「troymessina/QuantumMechanics」を使う。

・　ブラウザの別タブを追加して、今度は、Gooble　Colabを立ち上げる。

・　Gooble　Colabを立ち上げると、上側がオレンジ色の画面が出る。そこで「GitHub」を選ぶ。

・　「GitHub」をクリックすると、細い線が出る。そこに先ほどのtroymessina/QuantumMechanicsを入れて、右側の虫眼鏡のようなボタンをクリックする。

・　すると、７個ぐらいの猫のアイコンのipynbファイルが表示される。

・　今回は、一番上に出てくる「ConvertXYZ to Matrix」を選んで、クリックする。

・　すると、黒い●の中に、右側のマークが付いたスクリプトが出てくる。

・　最初は、その黒い●の中に、右側のマークをひとつづつクリックしていく。

・　99％のファイルにおいて、「警告: このノートブックは Google が作成したものではありません。」が出てくるが、これは心配するよりも、何もしないほうがはるかにデメリットになるので、「このまま実行」をクリックする。

・　黒い●は、処理中はぐるぐる回る。それがストップしたら、次の黒い●をクリックする。

・　全ての黒い●を処理して以下の画像が表示されたら成功となる。

f:id:hausenjapan:20210401063641p:plain

・　注意：Google Colabのファイルは一時的なファイルなので、早めにデータを保存しないと、時間の無駄になる。

・　そこで、左上の「ファイル」をクリックして、その中の「ダウンロード」→「ipynbファイルをダウンロード」を選んで、自分のPCのいつものダウンロードのフォルダにファイルを保存する。

・　そのファイルをドキュメントフォルダの中の自分が分かりやすい場所にコピーして移す。

Jupyter NotebookのPythonを使い、ライブラリSympyをimportして、Latexと、SympyのLatexコードを出力する

Jupyter NotebookとPythonの説明は省略します。
ライブラリSympyをimportして、Latexと、SympyのLatexコードを以下に書きます。

 ただし、通常のLatexと異なり、 $\sin{\left(x \right)}$ などとはならないのが、不便です。前後に$マークを挿入する必要があります。

最も、一般的な通常のsin(x)は、$sin (x)$ が自然だと私は思います。

 

※ただし、Jupyter Notebook上でdisplay()関数を使った箇所は、Jupyter Notebookの「File」→「Download as」の出力でMarkdown（md）を選択してダウンロードします。すると、PCのダウンロードの場所にZIPファイルとして出力されます。そのZIPファイルをダブルクリックすると、Latexの数式の画像とMarkdownファイルが出力されます。このmdファイルの中では、sin(x)は、$マークにはさまれた形として表示されるので、それをコピー＆ペーストをすれば、他のLatexやOverleafで使えます。

 

f:id:hausenjapan:20210222194955p:plain

 

さて、Sympyを使ったLatexコードは以下のような出力となります。

  

[Jupyter Notebook上では]

# Sympyを使う
import sympy

# LaTeXで数式を表示する
sympy.init_printing()

# 記号xを定義する
sympy.var('x')

# sin(x)を変数sinlatexに入れる
sinlatex = sympy.sin(x)

# 数式を LaTeX形式で表示させたい場合は、display()関数を使う。
display(sinlatex)

# LaTeXで表示されたsinlatexの元のコードを表示する（ただし、Sympy用のLatex）
print(sympy.latex(sinlatex))

 

 

 [Markdown文書では]

```python
# Sympyを使う
import sympy

# LaTeXで数式を表示する
sympy.init_printing()

# 記号xを定義する
sympy.var('x')

# sin(x)を変数sinlatexに入れる
sinlatex = sympy.sin(x)

# 数式を LaTeX形式で表示させたい場合は、display()関数を使う。
display(sinlatex)

# LaTeXで表示されたsinlatexの元のコードを表示する（ただし、Sympy用のLatex）
print(sympy.latex(sinlatex))
```


$\displaystyle \sin{\left(x \right)}$


\sin{\left(x \right)}


```python

 

以下のような出力となります。

f:id:hausenjapan:20210221234423p:plain

 

Anacondaによる各種ライブラリのインストール方法（Windows版）

[Anaconda Navigator] TensorFlow Jupyter Notebook Python [Jupyter Notebook] [Python] conda pip インストール Jupyter Anaconda

Anacondaを立ち上げてEnvironmentに行きます。
Environmentにて、新しいCreateをクリックして新しいプロジェクト（仕事）の名前を入れます。
例えば　「job_001」とすれば、「job_001」がbase(root)の下に表示されます。
「job_001」の名前の右側に右側への三角印が出るので、そこを押して、Open Terminalを選びます。
すると、MS-DOSプロンプトと同じ画面が表示されます。そこで各種ライブラリを以下のフォーマットで入れます。

conda install ライブラリ名

※ 各ホームページを見ると、インストール時にpipを使うフォーマットが圧倒的に多いのですが、pipは、Unix、Linux、Google Colabの場合です。WindowsでAnacondaでJupyter Notebookなどをインストールする場合は必ずcondaを使います。

Windowでは、Jupyter NotebookでPythonのプログラムを組みたい人々が圧倒的に多いと思いますので、condaとpipを混ぜてインストールしないように注意が必要です。

Pythonでは、多くの場合、以下のパターンでインストールができます。
conda install jupyter
conda install matplotlib
conda install scikit-learn
conda install tensorflow
conda install keras
conda install pandas
conda install numpy
conda install scipy

などです。途中で、(y/n)を聞いてくるので、yを選んで、Enterキーを押します。この(y/n)があるのは、インストールする予定の容量が確認できるためです。それほど必要がなく、かつ、大きな容量のライブラリのインストールすることを中止することができるからです。

なお、Python自体は、「conda install jupyter」を終わった際に、Jupyter Notebookと同時にインストールされているので、あえて、Pythonはインストールする必要はありません。

そのままでは、ライブラリがインストールされているかが確認できないので、AnacondaのEnvironmentに戻り「Update index」をクリックします。

また、逆に、アンインストールしたい場合は、必ず、以下のフォーマットでアンインストールします。

conda uninstall ライブラリ名

 

なお、conda install でインストールできないライブラリは、Anaconda Cloud（https://anaconda.org/）にて検索してみます。数理解決化（数値最適化）で使うPuLPは以下のフォーマットでないと、インストールできません。

conda install -c conda-forge pulp

 

また、インストールできたとしても、あるプログラムがWindowsではエラーになり、Google Colabでは正常に動く場合があります。基本的に、Windowsでのプログラムは制限を受ける場合が多いです。

 

arXivにおける検索パターン

arXiv

■Authorによるもの
例：　Akira Furusawa　（古澤　明　先生）

https://arxiv.org/search/quant-ph?searchtype=author&query=Furusawa%2C+A

 

Masashi Kawasaki　（ 川﨑 雅司 　先生）

https://arxiv.org/search/?query=Masashi+Kawasaki&searchtype=author&source=header

ffmpegを使ったファイル形式のデータ変換

データ変換 ffmpeg

基本的にWindowsにフリーソフトを使うのはおすすめしません。
有料で日本製の信頼のおけるソフトを買うのが一番です。

以下の記載は、リスクを冒してまでも、ffmpegを使ってファイル形式のデータ変換する方法です。
（トラブルが起きても自己責任となります。）

---
ファイル形式のデータ変換には、ffmpegを使うのが楽です。

----
https://ffmpeg.zeranoe.com/builds/
にて、ZIP形式のファイルをダウンロードします。

Architectureは、2020年３月時点では、64bitがほとんどだと思います。
Linkingは、Staticを選びます。
「Download　Build」をクリックします。
PCのダウンロード先に「ffmpeg-20200312-675bb1f-win64-static」ができていると思います。（2020年３月16日時点）
そのファイルをマウスの右クリックで「展開」して解凍できれば問題はないです。
場合によっては、7-Zip（https://sevenzip.osdn.jp/）が必要な場合もあります。
ただし、この7-Zipもセキュリティ上、好ましくありません。重要な作業をするパソコンにはインストールしないことをお勧めします。

ffmpeg-20200312-675bb1f-win64-staticは、通常、「C:\Program Files」に解凍します。
C:\Program Files\ffmpeg-20200312-675bb1f-win64-static\binのフォルダの中に、「ffmpeg」というアプリケーションファイルができていれば成功です。

しかし、このままだと、すべてのフォルダ（ディレクトリ）でffmpegが自由に使えないので、不便です。そこで、すべてのフォルダ（ディレクトリ）で、ffmpegが実行できるよに、PCにPATHを通します。

Windows 10の場合、画面左下に「ここに入力して検索」という項目があります。ここに「コントロールパネル」と入力して検索します。すると、約30種類のアイコンが出てきます。その中で、「システム」をクリックします。次に、左側に表示される「システムの詳細設定」をクリックします。「システムのプロパティ」が表示されるので、「環境変数」をクリックします。「userの環境変数」において、「Path」の上にマウスで指定します。「編集」のボタンをクリックします。その次に「新規」のボタンをクリックします。すると、PCのPATHを聞いてきますので、今回は、C:\Program Files\ffmpeg-20200312-675bb1f-win64-static\binを入力して「OK」ボタンをクリックして画面を閉じます。再度、「編集」をクリックして、C:\Program Files\ffmpeg-20200312-675bb1f-win64-static\binが加わっていれば、成功です。あとは、「OK」ボタンをクリックして画面を閉じていきます。２回ほど、「OK」ボタンを閉じる工程となります。

これで、ffmpegのPCへのPATH設定が終了したのですが、一度、PCを再起動します。
再起動後、「エクスプローラ」を立ち上げて、自分が変換を頻繁に行うフォルダの場所に行きます。例えば、
PC > ミュージック > radikool4.9.1 > radikool4.9.1 > records > records > fmxxx
に行きます。
そこで、「エクスプローラ」に表示されているファルダの位置をマウスでクリックします。
すると、フォルダの位置までの全てが青色になり、\マークでフォルダの位置を示した名前に変更されます。（円マークとバックスラッシュは同じです。）
上記の例では、
C:\Users\user\Music\radikool4.9.1\radikool4.9.1\records\records\fmxxx
と表示が変わると思います。
ここで、「cmd」と入力して、リターンキーを押します。すると、MS-DOSプロンプトの画面が出ます。そこで、
> ffmpeg -h
と入力して、リターンキーを押します。すると、英語で、色々な説明（ヘルプメニュー）が表示されます。これで、ffmpegは、どのフォルダの位置でも自由に使えます。

次に、ファイルの変換をコマンドを説明します。
前回、Radikoolでm4aファイルの録音を説明しました。
以下に、私が使うffmpegの変換のフォーマットを書きます。

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m4aファイルが音楽データの中でも容量を使わないので、radilでm4a 48Kbpsで録音する。しかし、そのままでは、Sounde Organizerで処理できないので、mp3ファイルに変換する。
> ffmpeg -i inputfile.m4a -ab 128k outputfile.mp3

m4a　→　mp4の場合
> ffmpeg -i inputfile.m4a -ab 48k outputfile.mp4
（Radi○○lでm4aを48Kbpsで録音している場合）

m4aからwavファイルに変換するには単に拡張子を変更するだけでよい。
「-ab xxk」は省略できる。
> ffmpeg -i inputfile.m4a outputfile.wav

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2020年３月27日
OS: Windows 10
Radikool: ver. 4.9.1.0
ファイル形式の変換に使ったソフト：ffmpeg-20200312-675bb1f-win64-static
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#ffmpeg #m4a #48kbps #mp3 #128Kbps #wav #Radikool #録音 #音楽