CML — ミニマルなC製機械学習ライブラリ

AI/ML

概要

CMLは「Minimal C Machine Learning Library」を目指す小さな機械学習ライブラリです。依存を極力減らした純粋なC実装で、線形回帰、Lasso回帰、K近傍(回帰と分類)、ロジスティック回帰といった基本的アルゴリズムをカバーします。ベクトル化(BLASなどの高速行列演算)には依存せず、各アルゴリズムはループベースの直接的な実装になっているため、コードの読みやすさ・理解しやすさが優先されています。APIはPythonの機械学習ライブラリに似た使い勝手を意識しており、教育目的や小規模な組み込み用途、アルゴリズム学習のためのベース実装として有用です。

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 5
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 5
  • コミット数: 4
  • ファイル数: 7
  • メインの言語: C

主な特徴

  • 基本的な機械学習アルゴリズムをCで実装(線形回帰、Lasso、KNN、ロジスティック回帰)。
  • ベクトル化を用いないシンプルなループベース実装で可読性重視。
  • PythonライクなML API感(fit / predictスタイル)を意識した設計。
  • Makefileとsetupスクリプトで簡単にビルド・セットアップ可能。

技術的なポイント

CMLの技術的特徴は「シンプルさ」と「移植性」にあります。ベクトル化や外部数値ライブラリに依存しないことで、Cの基礎だけで動作させられ、組み込み環境や教育用途で取り回しやすいのが最大の利点です。実装はループによる逐次処理(非ベクトル化)を採用しているため、配列アクセスやメモリ配置、キャッシュ効率が性能に直結します。C言語実装ゆえにメモリ管理は明示的で、ヒープ割当や解放の取り扱い、データの行優先/列優先の扱いが重要です。

数値計算面では、外部のBLASやSIMDを利用しないため大規模データでのスループットは限定的です。アルゴリズムとしては一般的な最小二乗や正則化付き最適化、距離計算ベースのKNN、ロジスティック関数による2値分類といった基本要素を抑えているため、アルゴリズムの理解やカスタム化(例えば距離関数の変更や正則化項の調整)に適しています。将来的な改善候補としては、行列演算を外部ライブラリに委譲することで大幅な性能向上(BLAS/LAPACKの利用やOpenMPによる並列化、SIMD最適化)が期待できます。

API設計はPythonの機械学習ライブラリに触発されており、ユーザーはモデルの初期化→学習(fit)→予測(predict)という流れで操作できることが想定されます。Makefileやsetup.shでのビルドフローが用意されているためローカルでのコンパイルは容易ですが、テストやCIが整備されていない点、ドキュメントが最小限である点は導入時のハードルとなり得ます。貢献の観点では、ベクトル化対応、追加アルゴリズム、Pythonバインディング、ユニットテストやベンチマークの追加が効果的です。(約700字)

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ:

  • LICENSE: file
  • Makefile: file
  • README.md: file
  • include: dir
  • setup.sh: file

…他 2 ファイル

まとめ

学習用・軽量用途に適した分かりやすいC実装のMLライブラリです(50字)。

リポジトリ情報:

READMEの抜粋:

CML

A minimal C Machine Learning Library

Not vectorized but might add vectorization support in the future

covers Linear Regression,Lasso Regression,K-Nearest Neighbours { Regression and Classification },Logistic Regression

Might add more algorithms depending on my needs

The API has a python like ml feel