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。

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

 

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、$\sin (x)$ などとはならないのが、不便)

以下のような出力となります。

 

```python


<!-- Use display() to print sin(x) as -->
<!-- a compiled Latex document and orginal "Sympy" Latex code. -->

<!-- Import Sympy -->
import sympy

<!-- Specify the following format to display a Latex document by "Sympy." -->
sympy.init_printing()

<!-- Specify a variable. -->
sympy.var("x")

<-- Use sinlatex as sin(x). -->
sinlatex = sympy.sin(x)

<-- Display sinlatex as a Latex document. -->
display(sinlatex)

<-- Display sinlatex as an original Latex code of "Sympy." -->
print(sympy.latex(sinlatex))
```

f:id:hausenjapan:20210221234423p:plain

 

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

```python


<!-- Use display() to print sin(x) as -->
<!-- a compiled Latex document and orginal "Sympy" Latex code. -->

<!-- Import Sympy -->
import sympy

<!-- Specify the following format to display a Latex document by "Sympy." -->
sympy.init_printing()

<!-- Specify a variable. -->
sympy.var("x")

<-- Use sinlatex as sin(x). -->
sinlatex = sympy.sin(x)

<-- Display sinlatex as a Latex document. -->
display(sinlatex)

<-- Display sinlatex as an original Latex code of "Sympy." -->
print(sympy.latex(sinlatex))
```

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を立ち上げてEnvironmentに行く。
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)の名前を入れる。
例えば 「job_001」とすれば、「job_001」がbase(root)の下に表示される。
「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を選ぶ。
すると、MS-DOSプロンプトと同じ画面がでる。
そこで各種ライブラリを以下のフォーマットで入れる。
pip install tensorflow
pip install keras
など

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、「Update index」をクリックする。

arXivにおける検索パターン

■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

基本的にWindows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-Ziphttps://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。

================

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

無駄な容量を使わず、Radikoolで音楽番組を録音する方法

最初に注意しておきますが、Windowsフリーソフトを使うのは、おすすめしません。
Radikoolもフリーソフトなので、安易にインストールすることはセキュリティ面からおすすめできません。
そのリスクを冒してまでも、Radikoolを使用する場合でも、さらに微調整をしたほうがいいです。

まず、デフォルトの設定のままだと、MP3の128Kbpsに設定されます。某公共放送の配信は、HE-AAC形式の48kbpsなので、このままの設定では、無駄に容量を使うだけです。
むしろ、m4a(拡張子がm4aとなる)の48Kbpsで録音して、後で、ffmpegなどのソフトなどでMP3やWAV形式に変換したほうがPCのディスクの容量を無駄に使いません。
ffmpegフリーソフトなので、セキュリティ上、好ましくないソフトです。
※しかし、Radikool自体がffmpegを使っています。
従って、Radikoolは、セキュリティを重視するPCにはインストールしないほうがよいことを理解した上で、以下をお読みください。

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まず、Radikoolを立ち上げて、次の設定をします。

ツール→設定変更→録音形式→m4aの上にてマウスの右クリックをして「規定値とする」にする。
もう一度、マウスを右クリックして「編集」に入る。そして、「高度な設定」にある「ffmpegの引数を指定する」にチェックを入れる。
「ab -128Kbps」になっている箇所の数字を128から48にして、「ab -48Kbps」にする。
「OK」を押して終了。もう一度「OK」を押して、Radikoolのトップ画面に戻る。

以上で、m4a形式の48kbpsで録音できます。

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2020年3月25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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HE-AAC #m4a #48kbps #mp3 128Kbps #wav #Radikool