第8回「NumPyによるデータ分析（4）」

一般社団法人Pythonエンジニア育成推進協会はコラム「第8回「NumPyによるデータ分析（4）」」を公開しました。

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こんにちは、小澤です。

前回は、NumPyの応用機能として、サンプル配列を用いた関数について学びました。今回も引き続き、NumPyの応用機能について学んでいきましょう。教科書『Pythonによる新しいデータ分析の教科書（第2版）』の4.1.3章「NumPyの各機能」ではブロードキャストと配列の掛け算の部分（124ページ〜129ページ）です。

ブロードキャスト
NumPyのブロードキャストは、異なる形状の配列間で算術演算を行う際に、自動的に次元を調整する機能です。これにより、配列のサイズが異なる場合でも、明示的な次元の調整なしに演算を行うことが可能になります。ブロードキャストは、ユニバーサルファンクションと同じく、NumPyにとって非常に強力な機能です。

まず、ブロードキャストのルールについて整理しておきましょう。

１.次元の数が異なる場合：次元の数が少ない配列の形状の先頭に1を追加して、両方の配列の次元数を揃えます。
2.特定の次元のサイズが1の場合：その次元に沿って、大きいサイズに合わせて要素をコピーします。
3.いずれの次元のサイズも互いに一致するか、どちらかが1である場合：ブロードキャストが可能です。
4.上記の条件を満たさない場合：ブロードキャストは不可能であり、エラーが発生します。

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