レトリバセミナー 2017/03/15 Movie: https://www.youtube.com/watch?v=okwJ_Mppl74
࠷ۙݸਓతʹؾʹͳΔϓϩάϥϛϯάݴޠ͓͞Β͍3VCZ 1ZUIPO (P 3VTU +VMJB株式会社レトリバ© 2017 Retrieva, Inc.
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ࣗݾհ• ⽩⼟慧（シラツチ ケイ）• 株式会社レトリバ• 2016年4⽉⼊社• Ruby on Rails / JavaScript• フロントエンド側の⼈間• ⼤学時代は複雑ネットワーク科学の研究© 2017 Retrieva, Inc. 2
• WEB+DB PRESS Vol.100 に、弊社のメンバーが特集記事を書きました。• 特集1 作って学ぶ⼈⼯知能• 第1章 ⼈⼯知能とはどんな技術なのか？• 第2章 ⾃然⾔語処理• 第3章 機械学習• 第4章 深層学習とニューラルネットワーク• 発売中！© 2017 Retrieva, Inc. 3
ຊͷϝχϡʔ• 最新事情調査• Ruby• Python• 弊社でまだ使っていない⾔語紹介• Go• Rust• Julia© 2017 Retrieva, Inc. 4
3VCZ• 弊社では製品のWebフレームワークとして、Ruby on Railsを利⽤• 作者が⽇本⼈• まつもとゆきひろ (matz)• 開発者にも⽇本⼈が多い（ので、⽇本語の情報が多い）© 2017 Retrieva, Inc. 5
3VCZɿ࠷৽όʔδϣϯ• 最新バージョンは 2.4.1• 2.4 でのアップデート• ハッシュテーブルの実装が双⽅向連結リスト+チェイン法から、オープンアドレス法に変更され⾼速化• binding.pry のような、binding.irb を標準搭載• Fixnum/Bignum を Integer に統合• String.upcase などがASCIIだけでなくUnicodeに対応• 'Türkiye'.upcase => "TÜRKIYE"© 2017 Retrieva, Inc. 6
3VCZɿࠓޙͷಈ• バージョン3は、2.0から3倍⾼速化することを⽬指す• Ruby 3x3 プロジェクト• 東京オリンピックの前の年までに実現を⽬指す（って⾔ってたはず）© 2017 Retrieva, Inc. 7
3VCZɿࢀߟ63-• "Ruby 2.4.0 リリース”• https://www.ruby-lang.org/ja/news/2016/12/25/ruby-2-4-0-released/• "Ruby 3x3: Matz, Koichi, and Tenderlove on the future ofRuby Performance | Heroku”• https://blog.heroku.com/ruby-3-by-3© 2017 Retrieva, Inc. 8
1ZUIPO• 弊社では深層学習、数値計算系のライブラリ群を利⽤• Chainer、gensim• ⾔語特性としては Ruby と似ている（動的、インタプリタ、オブジェクト指向）• 数値計算ライブラリ NumPy を中⼼に、機械学習や計算系のライブラリが充実している© 2017 Retrieva, Inc. 9
1ZUIPOɿ࠷৽όʔδϣϯ• 最新バージョンは 3.6.2• 3.6 でのアップデート• フォーマット済み⽂字列リテラルの導⼊• f"He said his name is {name}."• ⾮同期ジェネレータ• 3.5で導⼊された async/await を yield と⼀緒に使えるように• ⾮同期内包表記• result = [i async for i in aiter() if i % 2]• キーワード引数の順番の保持© 2017 Retrieva, Inc. 10
1ZUIPOɿࢀߟ63-• "Whatʼs New In Python 3.6 ̶ Python 3.6.1 ドキュメント”• https://docs.python.jp/3/whatsnew/3.6.html© 2017 Retrieva, Inc. 11
(P• Google が開発を主導している⾔語• ロブ・パイク、ケン・トンプソンといった重鎮が開発• Ruby, Python と違い、静的型付けコンパイル⾔語• Linux, Mac OS, FreeBSD, Windows 向けにコンパイルができる• Linux と Windows で同様に動く実⾏ファイルが作成できる• Ruby/Python は（ライブラリによっては）Windowsでの動作が⾯倒• 並⾏処理が軽量に扱える© 2017 Retrieva, Inc. 12
(Pɿฒߦॲཧ• go f(x) で、f を軽量スレッド(goroutine)で動作させる• チャンネルに対して 信、受信ができ、同期をとれる© 2017 Retrieva, Inc. 13func main() {go say("world")say("hello")}func sum(s []int, c chan int) {...c }func main() {s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}c := make(chan int)go sum(s[:len(s)/2], c)go sum(s[len(s)/2:], c)x, y := fmt.Println(x, y, x+y)}
(PɿنͬΆ͍ͷ• 癖が強い(?)仕様が多い• エラー処理。try/catch ではなく、err != nil チェックを噛ませる• 構造体はクラスではないので、継承を使わない• インデント数や改⾏位置のフォーマット（gofmt コマンド）• プロジェクト、ライブラリのディレクトリ構造• 誰が書いても同じようになる• 慣れると気にならない。他の⼈のコードも読みやすい• 「Goに⼊ってはGoに従え」© 2017 Retrieva, Inc. 14
(Pɿࢀߟ63-• "ドキュメント - The Go Programming Language”• http://golang-jp.org/doc/• "A Tour of Go”• https://go-tour-jp.appspot.com/• "Goに⼊ってはGoに従え”• https://ukai-go-talks.appspot.com/2014/gocon.slide• "Goby Sample Web App”• https://sample.goby-lang.org/© 2017 Retrieva, Inc. 15
3VTU• Mozilla が開発を主導• ベターCを⽬指すっぽい（分野としてC++と競合しそう）• 安全性、速度、並⾏性の3つのゴールにフォーカス• ガーベジコレクタなしにこれらのゴールを実現• 他の⾔語への埋め込み、要求された空間や時間内での動作、 デバイスドライバやオペレーティングシステムのような低レベルなコードを得意とする• 全てのデータ競合を排除しつつも実⾏時オーバーヘッドのないコンパイル時の安全性検査を多数持つ© 2017 Retrieva, Inc. 16
3VTU• 例• https://rust-lang-ja.github.io/the-rust-programming-language-ja/1.6/book/guessing-game.html• https://rust-lang-ja.github.io/the-rust-programming-language-ja/1.6/book/dining-philosophers.html• io::Result.expect() でエラーハンドリング• .expect() をつけないと、Result を使っていないという警告が出る• パターンマッチ（Ok, Err のあたり）• struct, impl でオブジェクト定義© 2017 Retrieva, Inc. 17
3VTUͷಛɿॴ༗ݖͱआ༻• 変数の「所有権」をやり取りすることで、メモリ安全性を確保する• 違反する場合、コンパイル時にエラーにする• これにより、マルチスレッドでのデータ競合などを未然に防ぐ• 「しかし、このシステムはあるコストを持ちます。それは学習曲線です。多くの新しいRustのユーザは「借⽤チェッカとの戦い」と好んで呼ばれるものを経験します。… … …しかし、よいニュースがあります。… … …⼀度彼らが所有権システムのルールとともにしばらく仕事をすれば、彼らが借⽤チェッカと戦うことは少なくなっていくということです。」© 2017 Retrieva, Inc. 18
3VTUɿॴ༗ݖ• リソース v に対する所有権は「1つ」しかない• 下記は println! のところで「コンパイル時に」エラーになる• error[E0382]: use of moved value: `v`© 2017 Retrieva, Inc. 19fn main() {let v = vec![1, 2, 3];let v2 = v;println!("v[0] is: {}", v[0]);}fn take(v: Vec) {println!(”v{}", v[0]);}fn main() {let v = vec![1, 2, 3];take(v);println!("v[0] is: {}", v[0]);}
3VTUɿࢀরͱआ༻• v を渡す代わりに、&v を渡す。引数にも &Vec を使う。• &T, &mut T は参照。所有権を「借⽤」する。© 2017 Retrieva, Inc. 20fn take(v: &Vec) {println!("{}", v[0]);}fn main() {let v = vec![1, 2, 3];take(&v);println!("v[0] is: {}", v[0]);}fn plus(y: &mut i32) {*y += 1;}fn main() {let mut x = 5;plus(&mut x);println!("{}", x);}
3VTUɿॴ༗ݖͱआ༻• 所有者の権限1. リソースがいつ解放されるかを制御出来る。2. リソースを immutable な形で多くの borrower に貸し与えることが出来る。3. リソースを mutable な形で1つの borrower に貸し与えることが出来る。• 所有者の制約1. 既に誰かに貸し与えたリソースを変更したり、mutable な形で別の誰かに貸し与えたりする事は出来ない。2. 既に誰かに mutable な形で貸し与えたリソースは、アクセスすることが出来ない。© 2017 Retrieva, Inc. 21
3VTUɿࢀߟ63-• "プログラミング⾔語Rust"• https://rust-lang-ja.github.io/the-rust-programming-language-ja/1.6/book/• "Rustは何が新しいのか（基本的な⾔語機能の紹介） - いもす研 (imos laboratory)"• https://imoz.jp/note/rust-functions.html• "RustにおけるOwnershipの仕組み - Nao Minami's Blog”• http://south37.hatenablog.com/entry/2014/12/14/RustにおけるBorrowingの仕組み© 2017 Retrieva, Inc. 22
+VMJB• 科学技術計算を得意とするプログラミング⾔語• 数値計算、⾏列演算を⾼速にやりたい（RやNumpyに競合）• コンパイル⾔語に⽐肩する実⾏速度• シンプルな⾔語機能と豊富な標準ライブラリ• 引数の型により実⾏される関数が決まる動的ディスパッチ• Lispのような強⼒なマクロ機能© 2017 Retrieva, Inc. 23
+VMJB• 例• Jupyter Notebook 連携（グラフプロット）• ベクトル、⾏列計算© 2017 Retrieva, Inc. 24
+VMJBɿߴͳ GPSϧʔϓ• 素数出⼒プログラム• ⼆重ループでゴリ押し• Python 2：43.6秒• Python 3：20.7秒• Julia：1.2秒• 適当に書いても速度が出る© 2017 Retrieva, Inc. 25# Juliafor i = 1000000:1001000for j = 2:ii % j == 0 && breakj == i - 1 && println( i )endend# Pythonfor i in range(1000000, 1001001):for j in range(2, i):if i % j == 0:breakif j == i - 1:print( i )
+VMJBɿߴͳ GPSϧʔϓ• ⾏列に対する、組み込みの x+yと、全要素の⾜し合わせadd(x,y) の速度⽐較• 遜⾊ない速度が出る© 2017 Retrieva, Inc. 26function add(x, y)output = similar(x)@inbounds for i in 1:endof(x)output[i] = x[i] + y[i]endreturn outputendx = randn(100_000)y = randn(100_000)println("x + y")x + yfor _ in 1:5 @time x + y endprintln("add(x, y)")add(x, y)for _ in 1:5 @time add(x, y) endx + y0.000578 seconds0.000688 seconds...add(x, y)0.000501 seconds0.000456 seconds...
+VMJBɿͷཧ༝• Juliaコードを、型推論によって型付きJuliaコードに変換• 実⾏時の曖昧性を排除• LLVMによってネイティブコードに変換• Python などのような VM を使う⾔語より⾼速• 例© 2017 Retrieva, Inc. 27
+VMJBɿ1ZUIPOͱͷ࿈ܞ• PyCall というライブラリにより、Python で計算させた結果をJulia で利⽤できる• 例：Julia で前処理して、scikit-learn などに渡して計算させる• 注意：そのまま Pkg.add(ʻPyCallʼ) でインストールすると、Conda を新たにインストールしようとする© 2017 Retrieva, Inc. 28
+VMJBɿࢀߟ63-• "Getting Started · The Julia Language”• https://docs.julialang.org/en/stable/manual/getting-started/• "Julia-Tutorial / Julia⾼速チュートリアル.ipynb"• https://nbviewer.jupyter.org/github/bicycle1885/Julia-Tutorial/blob/master/Julia%E9%AB%98%E9%80%9F%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB.ipynb• "JuliaTokyo7/最新Juliaチュートリアル.ipynb at master ·bicycle1885/JuliaTokyo7”• https://github.com/bicycle1885/JuliaTokyo7/blob/master/%E6%9C%80%E6%96%B0Julia%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%83%AB.ipynb• "JupyterでJuliaを動かして回帰分析をやってみる。 - Qiita”• http://qiita.com/kenmatsu4/items/b77ecec75418cbaa2212• "Python使いをJuliaに引き込むサンプル集 | mwSoft”• http://www.mwsoft.jp/programming/julia/python_to_julia.html© 2017 Retrieva, Inc. 29
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