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Dockerを使ったsagemath環境の構築

このページでは、 Vagrantで構築したjupyterノートブック が動作する環境をDockerで構築するための方法を紹介します。

必要なパッケージ

インストールの必要なUbuntu用のパッケージは、以下の通りです。

• libmagickwand-dev: 画像の変換用
• jags: 階層ベイズ解析ツール
• gdal-bin: 地理データ変換ツール
• mecab, libmecab-dev, mecab-ipadic-utf8: 日本語形態素解析ツール
• build-essential cmake unzip: ビルドツール
• libopenblas-dev liblapack-dev: BLAS用
• libhdf5-serial-dev: HDF5用
• graphviz: kerasモデル描画用
• openscad: ScriptベースのCAD
• fonts-ipafont 日本語フォント
• python-opengl OpenAIのアニメーション用
• xvfb

python用のパッケージは、以下の通りです。

• pandas
• ggplot
• Wand
• seaborn
• pyjags
• sklearn
• xlsWriter xlrd xlwt
• python-nvd3
• mecab-python
• pydot-ng
• tensorflow
• keras
• numpy-stl
• wfdb
• pytorch
• torchvision
• doc2tex
• gym OpenAI
• JSAnimation

Rでは、以下のパッケージをインストールしました。

• ggplot2
• jsonlite
• glmmML
• coda
• rjags
• car
• FNN
• MASS

dockerの実行

キャラクターベースでsageを使用する場合には、以下のコマンドを実行します。

bash
$ docker run -i -t takepwave/sagemath

jupyterのノートブックを使用する場合には、以下のコマンドを実行します。 (通常ならこれで起動するはずですが、ノートブックでsage kernelを起動すると落ちる障害が発生します)

bash
$ docker run -p 127.0.0.1:8888:8888 -d -t takepwave/sagemath /opt/sage_launcher \
	--notebook=ipython --ip='*' --port=8888

補足情報：

• [***]

暫定処置として、以下のように起動してください。

bash
$ docker run -p 127.0.0.1:8888:8888 -d -t takepwave/sagemath /opt/sage_launcher \
	-sh -c "ipython notebook --no-browser --ip='0.0.0.0' --port=8888"

これで、ブラウザーで以下のURLを入力するとjupyterの画面になります。

http://localhost:8888/

OpenAIのアニメーション

OpenAIのフレームをアニメーションで表示する場合には、jupyterのバックグラウンドでxvfbサーバを起動する必要があります。

dockerのrunコマンドを以下のように変更してください。

bash
$ docker run -p 127.0.0.1:8888:8888 -d -t takepwave/sagemath /opt/sage_launcher \
	-sh -c "nohup xvfb-run -s '-screen 0 1400x900x24' ipython notebook --no-browser --ip='0.0.0.0' --port=8888"

ローカルディスクのノートブックを使う

dockerを起動しているマシンにあるノートブックをdockerのsage jupyterで使用するには、dockerの-vオプションを使用します。

-v ローカルのノートブックのパス:/home/sage/notebook

以下は、ローカルの$HOME/proj/jupyter/MySage/notebookを/home/sage/notebookにマウントした時の例です。

bash
$ docker run -v $HOME/proj/jupyter/MySageMath/notebook/:/home/sage/notebook \
	-p 127.0.0.1:8888:8888 -d -t takepwave/sagemath /opt/sage_launcher \
	-sh -c "ipython notebook --no-browser --ip='0.0.0.0' --port=8888"

コンテナーの操作

現在動いているコンテナーは、docker psコマンドで確認することができます。 -aのオプションを付けると停止しているコンテナーも知ることができます。

ここでキーとなるのは、sage_launcherのCONTAINER IDです。これを控えておいて次の操作をしてみましょう。

bash
$ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                      NAMES
4a704622db7a        takepwave/sagemath   "/opt/sage_launcher -"   45 minutes ago      Up 45 minutes       127.0.0.1:8888->8888/tcp   berserk_stonebraker

dockerコンテナーの停止

実行中のコンテナーを停止するには、docker stopコマンドを使用します。

この時、先ほど控えたCONTAINER IDを使用します。

bash
$ docker stop 4a704622db7a
4a704622db7a

dockerコンテナー再開

停止したコンテナーを再開するには、docker startコマンドを使用します。

docker startの後にdocker ps -aで調べたCONTAINER IDを指定します。

bash
$ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                COMMAND                  CREATED             STATUS                       PORTS               NAMES
4a704622db7a        takepwave/sagemath   "/opt/sage_launcher -"   55 minutes ago      Exited (137) 2 minutes ago 
$ docker start 4a704622db7a
4a704622db7a

このように一度起動したjupyter環境を簡単に停止、再開することができます。

Dockerのインストール

以下のサイトからご使用の環境にあったDockerをダウンロードし、インストールしてください。

• Mac OSX: [***]
• Windows 10: [***]

CentOSの場合は、以下のコマンドでインストールできます。

bash
$ sudo yum install docker

Ubuntuの場合には、以下のコマンドでインストールできます。

bash
$ sudo apt-get install docker.io