はじめに

計算機と化学、その他

化学を学ぶ、また研究対象として化学を選んで今後の人生を満喫する場合も はやコンピュータとつきあわないわけにはいきません。例えば
文房具として レポート作成用にワープロ、図面書きにCADなど
情報端末として internetを経由して情報収集、電子メール
データの蓄積 紙ではかさばるので文書、写真などをハードディスクにまとめる
コンピュータプログラミング 実験データの解析、モデル計算を行うためコンピュータプログラミングを 行う

などが上げられます。１、２番目のテーマについてはすでに"情報活用演習"で習 得している(はず)ですので、みなさん十分に使いこなせるものと期待します。そ うでなければ、レポート提出などでおおいに苦労することになるのでそのつもり で。本演習のメインテーマは４番目のコンピュータプログラミングです。


さてコンピュータプログラミングといっても目的、言語仕様によってさまざまで す。以下のようにおおまかに分類することができます。
アプリケーションソフトを便利に使うための簡易言語
俗に"マクロ"と呼ばれているものです。最近のPC上で動作する比較的大 きなプログラム(ワープロ、スプレットシートなど)にはほとんど付属して います。
コンパイル作業を必要としない言語
いくつかのコマンドをまとめて記述しあたかも１つのコマンドのように 扱うもの、またその言語仕様にしたがって記述したものが即座に実行でき るものなどがこれに相当します。例えば、C-shell, awk, perlなど
コンパイルを必要とする言語
あるコンピュータ言語で書かれたものをコンパイラに通して計算機のわ かる形に翻訳して実行するもの。例えば、FORTRAN, C, C++など
２，３番目を比較すると、処理速度はコンパイラにかけたものの方が速くなりま すが、プログラミングに対する敷居は２の方が低いでしょう。

本講義ではコンピュータ言語としてFORTRANを使用します。FORTRANは最初世界最 大の計算機メーカーであるIBM社が1950年代半ばに開発したものであって、その 後使用経験が積み重ねられるにつれてしだいに改善されて、現在に至っています。 本講義で使用するFORTRANはFORTRAN77(1977年に規格立案されたもの)ですが、そ の後FORTRANも進化しており、Fortran90,Fortran95,さらには2000年には Fortran2000というものが出される、という話もあります。
さて、FORTRANの特徴を述べておきますと

などの利点があります。また"コンピュータプログラミング"を学ぶ上ではどのコ ンピュータ言語を使用するかはそんなに重要ではなく、そこで使われている考え 方、概念を学ぶ方が重要です。FORTRANは古くから存在する言語でありながら今 後もずっと使われていく言語であると思います。

この演習を行うにあたっての 注意事項

この演習はこのようにWWW上のテキスト(１つ上のとびらページを指す)をみなが ら行います。また授業の最初に小テストを行います。これもテキストの中にリン クをはっていますので、そこからたどってください。これを出席がわりにします。 というわけで、私が声を張り上げることもないわけです。
ですが出席点はそれほど重要ではなく、重要なのはほぼ毎週提出してもらうレ ポートです。本演習ではレ ポート提出用のフォームを作りました。このフォームに従って毎週レポート を提出して下さい。必要な情報は以下の通り。 
名前：
学生番号：
プログラムの番号：
プログラムのソース：
サンプルインプットとその時のアウトプット：
考察：
上の"考察"が特に重要です。しっかり考察しましょう。また提出されたレポート はそのままWWWで公開されます。そのつもりで頑張って下さい。

また勉強の助けになるよう、質問コーナー を設定しました。ここを使ってもら うと我々(私と２人のTAさん)にメールが届きます。質問事項を明確に書いて送っ てもらうと遅くとも１両日中にはだれかが答えてくれるでしょう。もちろんじか に我々の部屋にきて質問してもらってもかまいません。

ちなみにこの演習の担当者は以下の通りです。
名前部屋番号e-mail address
高橋 修 B-503 　
河野 明男 B-503 　
多田 朋史 C-514 　

プログラムを行うにあたって

それでは実際にコンピュータプログラミングを行う手順を以下に示します。

プログラムの流れ図

まず問題提起します。そしてその問題に対してプログラムを書き、エディタを使っ て入力していきます。はじめは紙の上でプログラムを書いて、それを入力する方 が間違いが少ないでしょう。またこの図のような流れ図(フローチャートという) を書くのはプログラム全体をとらえるのに役にたつでしょう。
そしてこのプログラムを計算機のわかる形に変換してやります。この作業を"コ ンパイルする"といいます。ここで文法checkをします。おかしなところがあれば エラーメッセージを表示しますので、再び修正しましょう。問題なければプログ ラムを実行します。ですが必ずしもここで自分の思っていた計算をやってくれて いるとは限りません。０で割算をしていたり、とんでもない数字が入力されてい たり可能性はいろいろあります。間違っていたら再びプログラムを修正します。
誤動作をするプログラム、コンパイルの出来ないプログラムを修正していく作業 のことを"デバッグ"といいます。

心構え

これからコンピュータプログラミングを行うにあたっていくつか気をつけてもら いたいことを列挙しておきます。
プログラム言語は決して難しくない
もちろん種類にもよりますが、日本語、英語などと比べると規則は少な いし、扱える単語も少ない。普段使わないから難しいと感じるわけです。
習うより慣れろ
上のものに通じますが、とにかくいろんなプログラムを読んだり書いた りしましょう。何もないところからはじめるのは難しいので、人の書いた もの(本など)をまねするのはよいことです。ただし自分のオリジナリティ をどこかに入れましょう。(他人のプログラムを写したのがわかった場合 には採点しない)
自分はコンピュータを"使う"のである
当たり前のことなのですが、いくつか作業を行っているうちに自分はコ ンピュータに使われているのではないか、という錯覚に陥ることがありま す。自分がやらなければいけない大量の単純作業をコンピュータにやらせ るんだ、と常に思っておきましょう。
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