ノート

アウトライン

オブジェクト指向言語Rubyによる データ解析・可視化のためのクラスライブラリー開発 堀之内 武・川那辺 直樹・塩谷 雅人 （京大宙空電波研究センター）, 後藤 謙太郎,  神代 剛（富士通FIP）, 電脳Rubyワーキンググループ

目的 Rubyを地球・惑星流体データの解析、可視化、さらにシミュレーションに用いるための基礎的なライブラリー群を開発する

問題意識  現在多くの研究者が行なっている可視化やデータ解析の方法はあまり時間効率が良くない データの大規模化・多様化 データのネットワーク分散

Rubyの特徴 型なし、スクリプト言語（インタープリター） 　　⇒　素早くプログラムが開発できる 対話的に利用可能 後付けでないオブジェクト指向言語 移植性・拡張性が高い 増え続けるライブラリー（ネットワーク関連 / GUI / データベース等々） 文字処理が容易 GC、例外処理等の支援機能あり

他言語との比較

何故オブジェクト指向言語か？ 一例： データ構造・媒体を隠蔽した統一的な扱い、 　抽象度の高い命令 ⇒ プログラミングが楽、汎用性

実行速度の問題 流体の場合、計算量を増やすのは主にデータサイズ（グリッド数） ⇒ Cのべた並びポインターを構造体にくるんだ多次元数値配列クラスNArrayを利用 C等で書かれた（既存）数値計算ライブラリーをラッピング

プロジェクト概容紹介 （基礎ライブラリー）

プロジェクト概容紹介 （現時点での応用プログラム） Gtk, DCLによるNetCDFビューワー（by西澤、実験段階） 数値シミュレーション用MVCフレームワーク（by高橋（前講演）、実験段階）

まとめ オブジェクト指向スクリプト言語Rubyを地球・惑星流体データの解析、可視化、シミュレーションに用いるための基礎的なライブラリー群を開発している これまでの開発・利用例を通じてその有用性が示されてきたが、今後さらに精力的な開発を行なう必要がある

今後の展望 現在未完成・未サポートライブラリーの作成 利用者獲得 ⇒ 改良・機能増強 分散データベースへの対応（Pandra, DODS） 気象学等の細分野用アプリケーション作成　　⇒　コミュニティーでの資源共有

fin

多次元物理量ライブラリーGPhys （実験段階） 自己記述的データオブジェクトのクラス：NetCDF型データモデル （今のところ）NetCDFファイル中のデータ、実行時にメモリー上に存在するデータに対応 メモリーに乗り切らない大規模ファイルの処理を行なうための、自動分割イテレーターをサポート

実行例

スライド15

DCLによるグラフィックスのサンプル

DCLによるグラフィックスのサンプル(2)

Gtk, DCLによるNetCDFビューワー

以後、予備スライド

GPhysクラスの内部構成

NetCDFファイル形式 「配列指向」 複数の変数＝多次元配列（スカラーを含む）を納める 変数、ファイルは名前と値の組による「属性」を持てる

NetCDF形式における変数相互の関連づけ 次元名と一致する名前を持つ変数に座標値を収める

大規模データの扱い メモリー上に一度に読み込むには大きすぎるデータの処理用に、詳細を隠蔽した形で自動分割、繰り返し処理を行うイテレーターを作成。（参照によるサブセット切り出しを利用） 使用例：          bigdata.each_subset_set{|sub|               x = - sub * (sub - 1.0 )               x[ x.lt 0 ] = 0               x         }