目次

2. 動作環境と開発環境

2.1 動作環境

動作環境は以下の通りです。

2.2 言語とライブラリー

使用する言語とライブラリーは以下の通りです。

(1) Python 3.14.4 [1]
Python言語の本体です。

(2) NumPy 2.4.4 [2]
Python標準の数値計算ライブラリーです。 配列演算について高度のチューニングが行われています。並列化機能も持っています。
より高度な数値計算に対応したSciPyもあります。

(3) Numba 0.65.1 [3]
Python用のJIT(Just in Time)コンパイラーです。 関数単位で高速化します。並列化機能も持っています。

(4) MPI for Python (mpi4py) 4.1.1 [5]
PythonとMPIを用いて並列計算します。 複数のコンピューターで並列計算することができます。

(5) Numba CUDA 0.30.0 [6]
PythonとCUDAを用いてGPUで高速計算します。

(6) CuPy 13.0 [7]
Pythonを用いてGPUで高速計算します。NumPyと同じ使い方ができます。

2.3 ライブラリーのインストール

Pythonのページ[1]から環境に合った最新版をダウンロードしてインストールしてください。
この状態ではPythonとpipがインストールされています。
以下のコマンドでライブラリーをインストールしてください。

> pip install numpy
> pip install scipy
> pip install numba
> pip install mpi4py
> pip install numba-cuda　（CUDAがインストールされているとき）
> pip install cupy-cuda13x　（CUDA 13.Xがインストールされているとき）
その他、ここでは使用しませんが、以下のライブラリーがあります。
> pip install matplotlib　（図形出力を行うとき）
> pip install torch torchvision --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu130　（PyTorchを使用するとき、CUDA13.0がインストールされているとき）
インストールされているライブラリーをバージョンアップするには以下のように行います。
> pip install --upgrade numpy　（NumPyのとき）
インストールされているすべてのライブラリーに最新バージョンがあるかどうかを確認するには以下のように行います。
> pip list --outdated

2.4 プログラムの実行法

Pythonプログラムの開発と実行にはIDE（統合開発環境）が便利であり、 多数公開されていますが、 ここではWindowsターミナルでコマンドで実行する方法を説明します。
ターミナルでPythonプログラムがあるフォルダに移動した後、 以下のコマンドを実行します。
（コマンドpythonは環境によっては、python3, python.exe, python3.exe になります） 

> python プログラム名.py