Коллектив авторов - Devpractice Team. Линейная алгебра на Python

линейной алгебры, но и познакомиться с прекрасным
инструментом

для

решения

задач

-

языком

программирования

Python

и

необходимым набором библиотек. Но в процессе работы стало ясно, что в рамках
программы обычного технического вуза (не федерального уровня), линейная
алгебра, чаще всего присутствует как составная часть курса высшей математики, в
рамках которой проходят только матрицы, векторную алгебру и решение систем
линейных уравнений. Другие темы линейной алгебры, как правило, остаются без
внимания. Было принято решение расширить список тем, но идейно книгу оставить
той же. Концепция подачи материала выглядит так: вначале излагается теория,
потом дается численный пример и решение задачи на языке программирования
Python.
Мы будем очень рады, если книга окажется для вас полезной и интересной. А сейчас
приступим к установке программного обеспечения, которое нам понадобится в
работе.

Установка необходимого набора программного обеспечения
Для выполнения примеров из книги вам понадобится интерпретатор языка
программирования Python и библиотеки Numpy и Scipy, которые содержит функции и
структуры подходящие для решения задач линейной алгебры.
Вы можете установить Python, а потом воспользоваться специальной командой pip
для развертывания Numpy и Scipy, либо установить пакет Anaconda, который уже
содержит все нужные библиотеки.

Установка Python
На сегодняшний день существуют две версии Python – это Python 2 и Python 3, у них
отсутствует полная совместимость друг с другом. В нашей с вами работе, мы будем
использовать Python 3.

4

Для установки интерпретатора Python на ваш компьютер, первое, что нужно сделать
– это скачать дистрибутив. Загрузить его можно с официального сайта, перейдя по
ссылке https://www.python.org/downloads/.

Установка Python в Windows
Для операционной системы Windows дистрибутив Python распространяется либо в
виде исполняемого файла (с расширением exe), либо в виде архивного файла (с
расширением zip). Если вы используете Windows 7, не забудьте установить Service
Pack 1!

Рисунок В1 — Страница сайта https://www.python.org/

Скачайте дистрибутив, запустите его и пройдите все этапы процесса установки.

Рисунок В2 — Установка интерпретатора Python

5

Установка Python в Linux
Чаще всего интерпретатор Python уже в входит в состав Linux. Это можно проверить
набрав в терминале:
> python

или команду:
> python3

В первом случае, вы запустите Python 2 во втором – Python 3. В будущем во всех
дистрибутивах Linux, включающих Python, будет входить только третья версия. Если
у вас, при попытке запустить Python, выдается сообщение о том, что он не
установлен, или установлен, но не тот, что вы хотите, то у вас есть два пути:
а) собрать Python из исходников;
б) взять из репозитория.
Для установки Python из репозитория в Ubuntu, воспользуйтесь командой:
> sudo apt-get install python3

Более

подробную

информацию

по

установке

можете

найти

на

странице

https://www.python.org/downloads/.

Установка Anaconda
Для удобства запуска примеров и изучения языка Python, советуем установить на
свой компьютер пакет Anaconda. Этот пакет включает в себя интерпретатор языка
Python (есть версии 2 и 3), большой набор библиотек для научных расчетов и
удобную среду разработки и исполнения, запускаемую в браузере. Для установки
Anaconda, скачайте дистрибутив со страницы https://www.continuum.io/downloads, там
вы можете найти пакте под Windows, Linux и MacOS.

Установка Anaconda в Windows
Запустите скачанный дистрибутив Anaconda и выполните то, что требует от вас
программа установки.

6

Рисунок В3 — Установка Anaconda в Windows

Установка Anaconda в Linux
Скачайте дистрибутив Anaconda для Linux, он будет иметь расширение .sh, и
запустите установку командой:
> bash имя_дистрибутива.sh

В результате вы увидите приглашение к установке. Для продолжения процесса
нажмите “Enter”.

Рисунок В4 — Установка Anaconda в Linux

7

Далее, необходимо будет принять лицензионное соглашение (его нужно пролистать
до конца) и выбрать место установки.

Установка библиотек Numpy и Scipy
Если вы установили Anaconda, то в ее комплекте уже присутствуют нужные
библиотеки. Если нет, то выполните в консоли команду:
> pip install numpy
> pip install scipy

В Linux, для установки Numpy и Scipy для Python 3, может понадобится выполнить
команды:
> pip3 install numpy
> pip3 install scipy

Проверка работоспособности
Теперь проверим работоспособность всего того, --">