JAXとは?
JAXは、アクセラレータ向けのPython数値計算ライブラリで、高性能な配列計算と大規模機械学習を目的として設計されており、CPU、GPU、TPUなど多様なハードウェアバックエンド上で同一のコードを効率的に実行できます。NumPy風の親しみやすいAPIを提供することで、研究者やエンジニアの学習負担を大幅に軽減します。また、即時コンパイル(jit)、自動微分(grad)、ベクトル化(vmap)、並列化(pmap)といった組み合わせ可能な関数変換機能を内蔵しており、シンプルな式で高性能な計算グラフを構築できます。すべての変換は純粋関数のセマンティクスと不変配列に基づいており、予測可能性とクロスプラットフォームでの一貫性を確保します。JAX自体は軽量で焦点を絞った設計ですが、そのエコシステムはFlax、Optax、Equinoxなどの専門ライブラリによって拡張され、ニューラルネットワーク、最適化手法、微分方程式の解法、データ読み込みなど、スタック全体のニーズを網羅しています。
主な機能
NumPy風のAPIを提供し、研究者やエンジニアが迅速に使い始められるよう配慮しています。
組み合わせ可能な関数変換機能を内蔵しており、即時コンパイル(jit)、自動微分(grad)、ベクトル化(vmap)、並列化(pmap)などを備えています。
用途と対象者
研究者およびエンジニア向けのPythonライブラリで、高性能な配列計算、プログラマブルな変換、大規模機械学習を必要とする開発者に適しています。
- 大規模機械学習モデルの訓練や科学シミュレーションなど、高性能な数値計算に用いられます。
- 自動微分、ベクトル化、即時コンパイル、並列化などの組み合わせ可能な関数変換を実現
- CPU、GPU、TPUの各バックエンドで同一のコードを実行し、マルチデバイスおよび分散計算をサポート
Python関数、NumPyスタイルの配列、ランダムキー、pytree構造化データなどに対応します。
変換後のJAX配列(DeviceArray)、コンパイル済み実行オブジェクト(Compiled)、勾配関数、ベクトル化関数など。
よくある質問
JAXは独自のニューラルネットワークフレームワークを提供していますか?
JAXは高レベルのニューラルネットワークフレームワークを提供していませんが、Flax、Equinox、Kerasなどのエコシステムライブラリと統合されており、JAX AI Stackを介してモデルを構築することを推奨します。
JAXは、CPU/GPU/TPUといった異なるハードウェアバックエンド間で同一のコードを実行できますか?
はい、JAXの設計目標の一つは「どこでも実行」であり、同一のコードをCPU、GPU、TPU上でネイティブに実行できます。
使い方
- 01
JAXライブラリをインストールする:pip install jax[jaxlib]
- 02
NumPyの代わりにjax.numpyをインポートし、配列演算を行う
- 03
jax.grad()による自動微分やjax.jit()による実行速度の向上など、関数変換を適用する
- 04
CPU、GPU、TPUのいずれでも同じコードを実行でき、ロジックの修正は不要
公式サイトと情報源
情報源
情報更新日 2026-10-30

