- Gauche で、OpenBLAS ライブラリ を使って行列の高速演算を行うためのモジュールです。
OpenBLAS は、C/Fortran で書かれた線形代数用のライブラリです ( https://www.openblas.net )。
現状、本モジュールは、標準の gauhce.array モジュールにおける
2次元の f64array の ごく一部の演算のみが可能です。
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Gauche のインストール
事前に Gauche がインストールされている必要があります。
Windows の場合は、以下のページに Windows用バイナリインストーラ があるので
インストールを実施ください。
http://practical-scheme.net/gauche/download-j.html
(すでにインストール済みであれば本手順は不要です) -
開発環境のインストール
C言語 の開発環境が必要です。
Windows の場合は、以下のページを参考に、MSYS2/MinGW-w64 (64bit/32bit) の
開発環境をインストールしてください。
https://gist.github.com/Hamayama/eb4b4824ada3ac71beee0c9bb5fa546d
(すでにインストール済みであれば本手順は不要です) -
OpenBLAS ライブラリ のインストール
OpenBLAS のホームページ ( https://www.openblas.net ) 等を参照して、
OpenBLAS ライブラリのインストールを実施ください。
Windows の場合は、以下のように実行してください。
＜MSYS2/MinGW-w64 (64bit) 環境の場合＞
プログラムメニューから MSYS2 の MinGW 64bit Shell を起動して、以下のコマンドを実行します。pacman -S mingw-w64-x86_64-openblas＜MSYS2/MinGW-w64 (32bit) 環境の場合＞
プログラムメニューから MSYS2 の MinGW 32bit Shell を起動して、以下のコマンドを実行します。pacman -S mingw-w64-i686-openblas -
ファイルのダウンロード
本サイト ( https://github.com/Hamayama/blasmat ) のソースを、
(Download Zip ボタン等で) ダウンロードして、作業用のフォルダに展開してください。
例えば、作業用のフォルダを c:\work とすると、
c:\work\blasmat の下にファイル一式が配置されるように展開してください。
(注意) 作業用フォルダのパスには、空白を入れないようにしてください。 -
コンパイルとインストール
展開したフォルダで、./configure と make install を実行して、
インストールを実施ください。
Windows の場合は、以下のように実行してください。
＜MSYS2/MinGW-w64 (64bit) 環境の場合＞
プログラムメニューから MSYS2 の MinGW 64bit Shell を起動して、以下のコマンドを実行します。
＜MSYS2/MinGW-w64 (32bit) 環境の場合＞
プログラムメニューから MSYS2 の MinGW 32bit Shell を起動して、以下のコマンドを実行します。
( c:\work にソースを展開した場合)cd /c/work/blasmat ./configure # Makefile等を生成します make # コンパイルを実行します make install # Gaucheのライブラリフォルダにインストールします make check # テストを実行します(注意) Windows の環境によっては、make install を実行すると
「gauche-install: no write permission of ...」もしくは
「*** ERROR: mkstemp failed」というエラーが発生します。
このエラーは、インストール先のフォルダに書き込み権限がないとき等に発生します。
その場合には、プログラムメニューからの開発環境の起動時に右クリックして、
「管理者として実行」を選択してください。
そして再度上記のコマンドを実行してください。
- 以上です。
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基本的な使い方は、以下のようになります。
(use gauche.array) ; 標準の行列演算モジュールをロードします。 (use blasmat) ; 本モジュールをロードします。 (define A (f64array (shape 0 2 0 2) 1 2 3 4)) ; 2x2 の 行列A を作成します。 (define B (f64array (shape 0 2 0 2) 5 6 7 8)) ; 2x2 の 行列B を作成します。 (define C (f64array (shape 0 2 0 2) 10 20 30 40)) ; 2x2 の 行列C を作成します。 (blas-array-dgemm! A B C 1.0 1.0 #f #f) ; C = AB + C を計算します。 (print C) ; 行列C の内容を表示します。 (print (array-ref C 0 0)) ; 行列C の左上の要素の値を表示します。 (print (array-ref C 0 1)) ; 行列C の右上の要素の値を表示します。 -
使用可能な手続きを、以下に示します。
(現状、本モジュールは、標準の gauhce.array モジュールにおける
2次元の f64array の ごく一部の演算のみが可能です。)-
(blas-array-daxpy! alpha A B)
実数alpha と 行列A, B に対して、
B = alpha A + B を計算して返します (行列B は変更されます)。 -
(blas-array-dgemm! A B C alpha beta trans-A trans-B)
行列A, B, C と 実数alpha, beta に対して、
C = alpha A B + beta C を計算して返します。
trans-A に #t を指定すると、行列A を転置して計算を行います。
trans-A に #f を指定すると、行列A を転置しません。
trans-B に #t を指定すると、行列B を転置して計算を行います。
trans-B に #f を指定すると、行列B を転置しません。
(行列A, B は変更されません。行列C は変更されます)
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本モジュールは、標準の gauche.array モジュールの内部情報を使用しています。
このため、Gauche の将来の変更で動作しなくなる可能性があります。 -
gauche.array モジュールの share-array 機能には未対応です。
- より汎用的な行列演算モジュールである f2arrmat ( https://github.com/Hamayama/f2arrmat ) は、
本モジュールが存在すれば、内部で使用します (一部の演算が高速化されます)。
- OS
- Windows 11 25H2 (64bit)
- Windows 8.1 (64bit)
- 環境
- MSYS2/MinGW-w64 UCRT64 (64bit) (gcc version 15.2.0 (Rev8, Built by MSYS2 project))
- MSYS2/MinGW-w64 (64bit/32bit) (gcc version 9.2.0 (Rev2, Built by MSYS2 project))
- 言語
- Gauche v0.9.16_pre2
- Gauche v0.9.9
- Gauche v0.9.8
- Gauche v0.9.7
- ライブラリ
- OpenBLAS v0.3.30
- OpenBLAS v0.3.7
- 2019-3-17 v1.00 (初版)
- 2019-3-19 v1.01 不要処理削除
- 2019-3-20 v1.02 blas-array-dgemm に転置指定の引数を追加
- 2019-3-20 v1.03 blas-array-dgemm の転置指定の引数を必須に変更(遅くなったため)
- 2019-3-21 v1.04 行列の情報取得をマクロ化
- 2019-3-21 v1.05 手続き名に
!を追加 - 2019-3-21 v1.06 blas-array-daxpy! の引数順変更
- 2020-1-5 v1.06 README修正のみ(Gauche v0.9.9 で動作確認)
- 2020-1-7 v1.06 Makefile.in変更
- 2026-1-2 v1.07 Gauche v0.9.16_pre2 対応
- 2026-1-3 v1.08 Gauche v0.9.15 での高速化対応(結果未確認)
(2026-1-3)