Go言語の数値計算ライブラリGonumを使う(1) まずは行列演算。一次方程式の解と逆行列、行列式を計算する。

何か新しい言語を覚えたいなと思って、Goがよさそうなので見てみた。A Tour of Goがとてもよくできたチュートリアルでわかりやすい。

https://go-tour-jp.appspot.com/welcome/1

あとgo modを使ったパッケージ管理がよくできてる。

https://go.dev/doc/

雰囲気はわかったので、じゃあ数値計算ライブラリはあるのかと調べるとGonumというのがあった。

https://www.gonum.org/

さっそくこれを使ってみよう。まずはいつものように行列演算。一次方程式の解と逆行列、行列式を計算する。
この例のを使う。

Visual C# (C_sharp)の数学ライブラリ Math.NET Numericsを使う(1) 複素行列を定義して一次方程式や逆行列、行列式などを計算する。 

Gonumにも複素行列はあるのだが、SolveがないとかFormattedがないとか制限が多いので今回は実行列にした。

コードはこちら。

package main

import (

    "fmt"

    "gonum.org/v1/gonum/mat"

)

func main() {

    A := mat.NewDense(3, 3, []float64{

        2.0, 1.0, 1.0,

        -1.0, 1.0, -1.0,

        1.0, 2.0, 3.0,

    })

    fmt.Println("A=")

    fmt.Println(mat.Formatted(A))

    b := mat.NewDense(3, 1, []float64{

        2.0,

        3.0,

        -10.0,

    })

    fmt.Println("b=")

    fmt.Println(mat.Formatted(b))

    x := mat.NewDense(3, 1, nil)

    x.Solve(A, b)

    fmt.Println("x=")

    fmt.Println(mat.Formatted(x))

    Ainv := mat.NewDense(3, 3, nil)

    fmt.Println("A^(-1)=")

    Ainv.Inverse(A)

    fmt.Printf("%.4g\n", mat.Formatted(Ainv))

    fmt.Printf("det(A)=%.4g\n", mat.Det(A))

}

実行結果はこちら。

PS C:\Users\tomoh\go\linear> go run .
A=
⎡ 2 1 1⎤
⎢-1 1 -1⎥
⎣ 1 2 3⎦
b=
⎡ 2⎤
⎢ 3⎥
⎣-10⎦
x=
⎡ 3⎤
⎢ 1⎥
⎣-5⎦
A^(-1)=
⎡ 0.5556 -0.1111 -0.2222⎤
⎢ 0.2222 0.5556 0.1111⎥
⎣-0.3333 -0.3333 0.3333⎦
det(A)=9

ちゃんと計算できているようだ。次は特異値分解とかかな。