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2023年5月 4日 (木)

Powershell(Windowsのコマンドプロンプトの後継)でC#用の数値計算ライブラリMath.NET numericsを使う(1) まずは複素行列の演算(1次方程式、逆行列、行列式)

Windowsのコマンドプロンプトがいつの間にか高機能なPowershellに置き換えていた。これは.NETのライブラリなどを直接呼び出せるらしい。てことは前々からVisual C#やVisual Basic .NETで数値計算ライブラリのMath.NET numericsを使うシリーズをやっているが、Powershellでもできそうだ、ということでトライ。以下のページを全面的に参考にしました。

PowerShell for Math.NET Numerics

ただ、

Install-Package -ProviderName NuGet -Name MathNet.Numerics

でインストールしようとしたら固まる(めちゃくちゃ遅くて動かない)…
なので別の方法、コマンドライン版のnuget.exeを使うことにする。
.\nuget.exe install MathNet.Numerics
これは一瞬で終わる。
MathNet.Numerics.5.0.0というフォルダができ、その下のlibに何種類かある。今回はnet48の下のdllを使おう。

まずはC#でも最初にやった複素行列の演算。こんな感じで。Visual Studio Codeを使うのが便利。

Powershell_matrix01 これを実行すると以下のようにC#の結果と同じになった。

Powershell_matrix02

もうなんかC#もVisual Basicもちょっとした計算にはいらない気がしてきた... 
グラフも描けそうなので次はFFTでもやってみる。

※テキストでのコード:
Add-Type -Path .\MathNet.Numerics.5.0.0\lib\net48\MathNet.Numerics.dll
$MATRIX = [MathNet.Numerics.LinearAlgebra.Matrix[Numerics.Complex]]
$VECTOR = [MathNet.Numerics.LinearAlgebra.Vector[Numerics.Complex]]

$a = $MATRIX::Build.Dense(3,3)
$a[0,0] = 2.0
$a[0,1] = 1.0
$a[0,2] = 1.0
$a[1,0] = -1.0
$a[1,1] = 1.0
$a[1,2] = -1.0
$a[2,0] = 1.0
$a[2,1] = 2.0
$a[2,2] = 3.0

$b = $VECTOR::Build.Dense(3)
$b[0] = 2.0
$b[1] = 3.0
$b[2] = -10.0

$x = $a.Solve($b)
[Console]::WriteLine($x)
[Console]::WriteLine($a.Inverse())
[Console]::WriteLine($a.Determinant())


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