「Julia」をこれから学習する人にオススメな入門書籍4選

2023.06.15(公開: 2023.06.15)

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プログラミング言語「Julia」とは？概要を紹介

プログラミング言語「Julia」は、高水準で高性能な数値計算を可能にするプログラミング言語です。統計処理、科学技術計算、機械学習などの分野で強力な計算能力と柔軟性を発揮し、データ解析や数値シミュレーションにおいて優れたパフォーマンスを提供します。Juliaは数式処理やアルゴリズムの実装、大規模なデータセットの処理など、高度な数値計算において有用なツールとなっています。まずはその特徴から見ていきましょう。

2009年にMIT（マサチューセッツ工科大学）の3人の開発者によって開発

「Julia」は、2009年にマサチューセッツ工科大学（MIT）のJeff Bezanson、Stefan Karpinski、そしてViral B. Shahの3人によって開発され、2012年に初公開されたプログラミング言語です。これらの開発者は、科学計算や統計処理、機械学習などの計算処理の能力を備えた高性能な言語を作ることを目指しました。その結果、Juliaはその設計の目的を達成し、高性能な計算機能と簡潔で可読性の高い構文を組み合わせた独自の言語となりました。

統計処理、科学技術計算、機械学習に強みを持つ

Juliaは、統計処理や科学技術計算、機械学習に特に強みを持つ言語です。これは、その動的型付けと、コンパイル時の性能最適化による高速な実行速度、そして直感的で数学的な構文により、これらの領域でのプログラミングが容易になるからです。また、Juliaは並行処理と分散処理をサポートしており、大規模な計算処理も効率的に行うことができます。

さらに、Juliaはユーザーが独自の関数や型を定義しやすい言語設計となっており、これによりデータ分析やモデル作成などの作業がより柔軟かつ効率的に行えます。これらの特性は、データサイエンスや機械学習の領域で働くプロフェッショナルにとって非常に有益です。

難易度は高いプログラミング言語

一方で、Juliaは難易度が高いとされるプログラミング言語でもあります。これは、Juliaが多くの高度な機能を提供しており、それらを最大限に活用するためには、プログラミング言語自体の理解だけでなく、計算理論やアルゴリズム、データ構造などのより深い知識が必要となるためです。しかし、その難易度が高い一方で、それらの高度な機能を理解し使いこなすことができれば、非常に強力で柔軟なプログラミングを行うことができます。

Juliaの主な活用先

科学技術計算

Juliaは高性能な数値計算を可能にするため、科学技術計算の分野で広く利用されています。例えば、物理学、生物学、気象学、材料科学などの研究分野で、シミュレーションやデータ解析に活用されています。Juliaの高速な計算能力と豊富な数値計算ライブラリは、複雑な数式や大量のデータを効率的に処理するのに役立ちます。

統計処理

Juliaは統計処理にも優れた機能を提供しています。統計モデリング、データの可視化、推定、ヒストグラムの作成など、さまざまな統計的な作業を行うためのライブラリが豊富に揃っています。これにより、統計解析やデータサイエンスの分野で効率的かつ正確な解析を行うことができます。

機械学習

Juliaは機械学習の分野でも広く利用されています。機械学習モデルの開発やトレーニング、予測、分類、クラスタリングなど、機械学習のさまざまなタスクをサポートするライブラリが豊富に揃っています。また、Juliaの高速な計算能力と柔軟性は、大規模なデータセットや複雑なモデルの処理において優れたパフォーマンスを発揮します。

データ解析と可視化

Juliaはデータ解析と可視化のための優れたツールとライブラリを提供しています。データの前処理、変換、統計的な分析、可視化など、さまざまなデータ解析の作業を効率的に行うことができます。Juliaの豊富なデータ処理ライブラリや可視化ツールは、洞察力を高め、データから価値ある情報を抽出するのに役立ちます。

これらはJuliaの活用例の一部ですが、その高速な計算能力、柔軟性、豊富なライブラリがさまざまな領域での応用を可能にしています。Juliaは数値計算に特化しているため、特に大規模なデータや複雑な数学モデルの処理においてその威力を発揮します。

初心者にオススメしたい3つのプログラミング学習方法

プログラミングを学習していく上で初心者におすすめの学習方法がありますので、解説していきます。ここで紹介する方法は言語問わずおすすめできるプログラミング学習方法になりますので、ぜひ押さえておきましょう。以下の3つのサイトは、それぞれ異なる特徴を持ちつつ、初心者が手軽に学べる環境を提供しています。

オンラインサイトで独学する

オンラインサイトを利用すると、自宅や好きな場所で、自分のペースで学習することができます。以下に、オンライン学習サイトの中でも特に人気のある3つを紹介します。

Codecademy

Codecademyはプログラミング初心者に非常に人気のある学習プラットフォームです。対話型の学習インターフェースを特徴とし、リアルタイムでフィードバックを得られることや自分のコードがどのように動作するかを即座に確認できるのが特徴です。数多くのプログラミング言語や開発技術に関するコースが提供されています。

Udemy

Udemyは、多数のプロフェッショナル講師が提供するコースを受講できるプラットフォームです。コース内容は多岐にわたり、自分の興味や必要に応じて最適なものを選ぶことができます。数千ものプログラミング関連のコースが提供されており、その中にはJuliaに関するものも含まれています。一度購入したコースは永久にアクセス可能で、自分の都合に合わせて学習を進めることができます。

freeCodeCamp

freeCodeCampは完全無料のオンライン学習プラットフォームで、HTML、CSS、JavaScriptなどの基本的なweb開発から、データ解析や機械学習までをカバーする広範なカリキュラムが用意されています。学習は実践的なプロジェクトを通じて進められ、実際の開発環境に近い経験を得られます。また、各トピック終了時には認定証も得られます。

プログラミングスクールで学習する

初心者でも効果的に学べるプログラミングスクールもオススメです。プログラミングスクールでは、専門の教員から直接指導を受けられ、個々の疑問点や難しさを解消するためのサポートが得られます。以下に、日本で人気のプログラミングスクールを2つ紹介します。

CodeCamp.jp

CodeCampは初心者向けのプログラミングスクールで、学習者一人ひとりに合わせた一対一のオンラインレッスンや専任のメンターによるフィードバックだけでなくをオーダーメイドのカリキュラムで提供します。自分のペースで学べるカリキュラムは、プログラミングの基礎からWeb開発、データ分析まで幅広くカバーしています。また、プロのエンジニアがメンターとして指導するため、確実にスキルを身につけることができます。

TechAcademy

TechAcademyはオンラインで提供されるプログラミングスクールで、プロのエンジニアがメンターとして指導します。Web開発・データサイエンス・AI開発などのように学習者の目的や目標に合わせてカリキュラムを選ぶことができ、初心者からプロフェッショナルまでが対象となっています。実践的なカリキュラムとメンターサポート、さらには卒業後の就職サポートも提供しており、学習からキャリアアップまで一貫したサポートが得られます。

本で独学する

書籍を使った学習は、自分のペースでじっくりと理解を深めたい人にオススメです。また、書籍はインターネット接続が不要であるため、どこでも手軽に学習を進めることができます。ただし、プログラミングの学習においては、書籍だけでなく実際にコードを書くことも重要です。したがって、書籍を読むだけでなく、例題を自分で解いたり、自分のプロジェクトに適用してみたりすることもオススメします。

また、本を選ぶ際には自分の学習目標や興味に合わせて、初心者向けのものから上級者向けのものまで幅広い選択肢があります。この記事で紹介した「Julia」の入門書など、特定のプログラミング言語を学ぶための専門書を探すのも良いでしょう。以下本文で「Julia」の学習書籍を選ぶ時のポイントやおすすめ学習書籍についても紹介しているので参考にしてみてください。

初心者が「Julia」の本を選ぶときのポイントは？

続いて、初心者がJuliaの学習書籍を選ぶ時のポイントを紹介します。ここで紹介するポイントはJuliaの学習書籍だけでなく、他の言語の学習書籍を選ぶ際にも活かせますのでぜひ抑えておきましょう。

出版日が新しい、更新がされているかを確認する

プログラミングの世界は日々変化し進化しています。新しい機能が追加され、既存の仕様が改善され、また時には非推奨となることもあります。そのため、学ぶ言語の最新の動向を掴むためには、出版日が新しい本や、定期的に更新されている教材を選ぶことが重要です。これにより、最新の知識と技術を身につけることができ、時代遅れの情報に左右されることなく学習を進めることができます。Juliaのような比較的マイナーな言語の場合は出版されている本が少し古いものになってしまう可能性もありますが、バージョンなどが一致しているかなどを確認して自分の学習に役立てられるか判断しましょう。

サンプルが多い

理論を学ぶだけでなく、実際に手を動かしてプログラムを書くことは、プログラミングスキルを習得するために欠かせないステップです。そのため、多くのサンプルコードや実践的な問題が含まれている本を選ぶことをおすすめします。これにより、読みながらすぐに試すことができ、学んだことを直接実践に移すことができます。また、問題解決のスキルも同時に養うことができます。

図解や専門用語の解説がある

プログラミングには多くの専門用語や複雑な概念が存在します。初心者にとっては、これらの用語や概念を理解することは難易度が高いかもしれません。特にJuliaはプログラミング言語の中でも難易度の高い言語になります。そこで、図解や専門用語の解説が豊富にある本を選ぶことが重要です。これにより、新しい概念や用語を視覚的に理解しやすくなり、学習のスピードを上げることができます。

具体的なアウトプットを出せるようになっている

学習の目的の一つは、新たな知識を実際の作業やプロジェクトに活用して、具体的なアウトプットを出すことです。したがって、具体的なアウトプットを導く手段として活用できる本を選ぶことが重要です。これにより、学んだことを実際の問題解決に直結させることができ、学習成果を確認することもできます。実際に自分がJuliaを学習する目的に沿ったアウトプットが出せるのがもっとも良いと言えるでしょう。

自分に合っているかを確認する

学習書籍を選ぶに当たって絶対に外せないポイントが自分にあっているかです。以下の3つのポイントを参考にその学習書籍が自分にあっているかを確認してから購入するようにしましょう。

学習レベルと内容が合っているか

プログラミングの学習はステップバイステップで進めていくものです。初心者が上級者向けの本を手に取っても、理解するのは難しいでしょう。そのため、自分の現在のスキルレベルや学習目標に応じた本を選ぶことが大切です。具体的には、初心者向けの本から始めて、徐々により難易度の高い本へと移行していくのが良いでしょう。Juliaは他の言語よりも難易度の高い言語になるので、それを考慮して学習のステップを決めていきましょう。

プロジェクトのテーマと自分の興味が合っているか

学習のモチベーションを維持するためには、自分の興味と一致するテーマやプロジェクトについて学ぶことが大切です。興味があるテーマについて学ぶと、学習そのものが楽しくなり、継続的に学び続けることが可能になります。Juliaのような相対的に使用者の少ない言語を学ぶときは、自身の目的を明確にしないと挫折してしまう可能性が高くなってしまうので明確にしてから学習をはじめましょう。

学習スタイルと教材が合っているか

人によって学びやすいスタイルは異なります。ある人は図解が多い方が理解しやすく、ある人は詳細な説明がある方が好ましいかもしれません。自分自身の学習スタイルを理解し、それに合わせた教材を選ぶことで、効率的かつ楽しく学習を進めることができます。

「Julia」の学習にオススメできる入門書

以下に、プログラミング言語「Julia」の学習にオススメの入門書を4冊紹介します。

実践Julia入門後藤俊介著

『実践Julia入門』は、初心者から中級者までがJuliaのプログラミングを効率良く学べる書籍です。基本的な文法から始まり、数値計算、統計分析、そして高度な機能までを網羅しています。また、実際のデータを用いた実践的な例題が豊富に含まれており、学んだ内容をすぐに実践に活かすことができます。

1から始めるJuliaプログラミング：コロナ社

『1から始めるJuliaプログラミング』は、プログラミング初心者でも手軽に始められる1冊です。シンプルで直感的な説明により、Juliaの基本的な構文や操作をイチから理解することができます。また、プログラミングの基礎知識を身につけることを重視しており、他の言語への応用も見据えた内容となっています。

1週間で学べる! Julia数値計算プログラミング (KS情報科学専門書)

この本は、「1週間で学べる! Julia数値計算プログラミング」は、特に数値計算に興味がある人にオススメです。Juliaの強力な数値計算機能をフルに活用するための手法を、実践的な問題を通じて学ぶことができます。また、各章末には演習問題も設けられており、理解度を確認しながら進めることができます。

Juliaプログラミングクックブック

『Juliaプログラミングクックブック』は、具体的な問題解決を目指した実践的なガイドブックです。一般的な問題から具体的な解決策を提示する「レシピ」形式で書かれており、特定の問題に直面した際に、すぐに解答を見つけられる構成になっています。また、機械学習やデータ分析に関するトピックも豊富に扱われており、応用的な学習にも適しています。

これらの書籍は、それぞれ異なる視点から「Julia」を学べる内容となっています。自分の学習目標や興味に合わせて選んでみてください。

まとめ

プログラミング言語「Julia」は、統計処理、科学技術計算、機械学習に強みを持ち、高いパフォーマンスが期待できます。学習方法は、オンラインの学習プラットフォームやプログラミングスクール、書籍などがあります。書籍選びでは、最新の情報が含まれているか、例題や図解が豊富であるか、そして自分の学習スタイルや興味に合っているか確認することが重要です。「実践Julia入門」「1から始めるJuliaプログラミング」「1週間で学べる! Julia数値計算プログラミング」「Juliaプログラミングクックブック」の4冊は、Julia学習の入門書として特におすすめです。本記事の内容を参考にみなさんもプログラミング学習を進めていきましょう。