MATLAB から Python モジュールへのアクセス - 入門 - MATLAB & Simulink

MATLAB から Python モジュールへのアクセス - 入門

すべての標準 Python^® ライブラリのコンテンツに MATLAB^® からアクセスできます。同様に、サードパーティやユーザー作成のモジュールの機能も使用できます。Python の機能を直接 MATLAB から呼び出すには、呼び出す Python 関数の名前に接頭辞 py. を追加します。

Python 標準ライブラリ内のコンテンツを呼び出すには、Python の関数名またはクラス名の前に py. を追加します。
```
py.list({'This','is a','list'}) % Call built-in function list
```
使用可能なモジュールのコンテンツを呼び出すには、Python モジュール名の前に py. を追加し、その後に Python の関数名またはクラス名を続けます。
```
py.textwrap.wrap('This is a string') % Call wrap function in module textwrap
```

これらを使用するためにモジュールをインポートする必要はありません。ただし、MATLAB パッケージのコンテンツをインポートする場合と同じ方法で、Python の名前を MATLAB 関数にインポートできます。詳細については、Python と MATLAB の import コマンドの理解を参照してください。

MATLAB には、Python インタープリターの Python コードを MATLAB から直接実行する方法もあります。詳細については、MATLAB から Python 機能を直接呼び出すを参照してください。

学習目的

このチュートリアルでは、以下を行う方法を説明します。

コンピューター上の Python のバージョンを確認する。
Python オブジェクトを作成し、そのオブジェクトに対しメソッドを呼び出す。
Python モジュールのヘルプを表示する。
特殊な Python list 型、tuple 型、dict (ディクショナリ) 型を作成する。
MATLAB 関数と同じ名前のメソッドを Python オブジェクトに対し呼び出す。
独自の Python モジュールから機能を呼び出す。
例を検索する。

Python 構成の確認

Python を MATLAB で使用するには、サポートされているバージョンの Python がマシンにインストールされていなければなりません。サポートされているバージョンがあることを確認するには、以下を入力します。

pyenv

ans = 

  PythonEnvironment with properties:

          Version: "3.8"
       Executable: "C:\Users\aname\AppData\Local\Programs\Python\Python38\pythonw.exe"
          Library: "C:\Users\aname\AppData\Local\Programs\Python\Python38\python38.dll"
             Home: "C:\Users\aname\AppData\Local\Programs\Python\Python38"
           Status: NotLoaded
    ExecutionMode: OutOfProcess

Version プロパティの値が空の場合、サポートされているバージョンはありません。Python のインストールの詳細については、Python を使用するためのシステムの構成を参照してください。

MATLAB での Python 標準ライブラリモジュールへのアクセス

MATLAB はマシンの Python インタープリターと対話し、すべての標準ライブラリコンテンツにアクセスできるようにします。たとえば、Python の list データ型を作成します。

res = py.list({'Name1','Name2','Name3'})

res = 

  Python list with no properties.

    ['Name1', 'Name2', 'Name3']

MATLAB は Python オブジェクトを認識し、MATLAB cell 配列を自動的に適切な Python 型に変換します。

オブジェクトに対して Python メソッドを呼び出すことができます。list オブジェクトで使用可能なメソッドを表示するには、methods(py.list) と入力します。たとえば、Python 関数 append を使用して、リスト res を更新します。

res.append('Name4')
res

res = 

  Python list with no properties.

    ['Name1', 'Name2', 'Name3', 'Name4']

変数 list を MATLAB 変数に変換するには、リストに対し cell を呼び出し、リストの要素に対して char を呼び出します。

mylist = cellfun(@char,cell(res),'UniformOutput',false)

mylist =

  1×4 cell array

    {'Name1'}    {'Name2'}    {'Name3'}    {'Name4'}

MATLAB での Python ドキュメンテーションの表示

MATLAB で Python 関数のヘルプテキストを表示することができます。以下に例を示します。

py.help('list.append')

Help on method_descriptor in list:

list.append = append(...)
    L.append(object) -> None -- append object to end

py. と入力した際のタブ補完では、利用可能な Python 機能は表示されません。詳細については、Python 関数のヘルプを参照してください。

リスト型、タプル型、ディクショナリ型の作成

次の表に list 型、tuple 型、および dict 型を作成するためのステートメントを示します。左側のステートメントは、Python インタープリターから実行します。右側のステートメントは、MATLAB のステートメントです。

Python `list` — `[]`	MATLAB `py.list`
`>>> ['Robert', 'Mary', 'Joseph']`	`>> py.list({'Robert','Mary','Joseph'})`
`>>> [[1,2],[3,4]]`	`>> py.list({py.list([1,2]),py.list([3,4])})`

Python `tuple` — `()`	MATLAB `py.tuple`
`>>> ('Robert', 19, 'Biology')`	`>> py.tuple({'Robert',19,'Biology'})`

Python `dict` — `{}`	MATLAB `py.dict`
`>>> {'Robert': 357, 'Joe': 391, 'Mary': 229}`	`>> py.dict(pyargs(... 'Robert',357,'Mary',229,'Joe',391))` キーワード引数の引き渡しの詳細については、`pyargs` を参照してください。

メソッドおよび関数の優先順位

Python クラスが Python 型の MATLAB コンバーターメソッドと同じ名前のメソッドを定義した場合、MATLAB は Python メソッドを呼び出します。これは、そのクラスのオブジェクトで MATLAB コンバーターメソッドを呼び出すことはできないことを意味します。

たとえば、Python クラスが char メソッドを定義する場合、次のステートメントは Python メソッドを呼び出します。

char(obj)

MATLAB 関数 char を使用するには、以下を入力します。

char(py.str(obj))

他の Python モジュールへのアクセス

MATLAB では独自の Python コードとサードパーティモジュールを使用できます。コンテンツは Python パス上になければなりません。サードパーティモジュールをインストールすると、コンテンツが Python パス上に配置されます。独自のモジュールを作成する場合は、自分でモジュールをパス上に配置する必要があります。

例については、ユーザー定義の Python モジュールの呼び出しを参照してください。