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1 (1a) JAVA 言語の概要とインストール (1/2) JAVA 言語を使うメリットコンパイル 実行環境が無料であること OSや計算機に依存しないこと描画が簡単なこと参考書や情報ウェブサイトが豊富なこと文法やコマンドがC/C++ 言語に類似していること 科学技術計算から趣味 ゲームまで広範囲に利用可能 JAVAの種類 JAVA SE (JAVA Standard Edition): 他に EE (Enterprise Ed.), ME, FX, DB... JDK (Java Development Kit): JAVA 言語によるプログラムの作成に必要 JRE (Java Runtime Environment): JAVA 言語によるプログラムの実行に必要 JAVA applet: ホームページ等で利用される. コンパイル不要.

2 (1a) JAVA 言語の概要とインストール (2/2) JAVA のインストール 今回は JAVA SE Development Kit のインストールが必要 (Java RE も同時にインストールされるので JDK だけで十分 ) JAVA SEの公式ダウンロードサイト (ORACLEのサイト) にアクセス ( 検索サイトで JDK インストール でヒットするサイトが多数あるので参考にできる Java Platform (JDK) DOWNLOAD のアイコンをクリック 最新版 (6/16 現在 Version 8, Update 91 (8u91)) のインストールができる パソコンの OS を選択し, 実行 (exe) ファイルをダウンロードして実行 Oracle Binary Code で Accept License Agreement をチェック windows 32 bit なら x86, 64bit なら x64 (jdk-8u91-windows-x64.exe) フォルダの変更などをしない限り, すべて 次へ でよい システム変数 "PATH" にインストールしたフォルダ名を追加 手動で操作が必要 コンピュータ 右クリック システムのプロパティ システムの詳細設定 環境変数 システム環境変数欄の "PATH"( またはPath) を選択し編集 インストールしたフォルダを追加 ( 最後に追加する場合は区切り ";" も忘れずに ) ( 検索サイトで JDK インストール でヒットするサイト参照 )

3 (1b) プログラミングと実行方法 (1/4) テキストエディタで編集 拡張子.java コマンドプロンプトでコンパイルと実行コンパイル : javac ***.java, 実行 :java *** javatest1.java の内容 public class javatest1{ public static void main(string[] args){ javatest1 jt = new javatest1(); 実行画面 int i; for(i=0;i<3;i++) {System.out.println("i="+i); System.out.println("end"); c: home test>javac javatest1.java c: home test>java javatest1.java i=0 i=1 i=2 c: home test>java スタート アクセサリ コマンドプロンプト "cd c: home test" (C ドライブの home/test というフォルダに作成した java ファイルを保存したとき ) ファイル名とクラス名は同じ "main" がメインプログラム定型として ("jt" は任意でよい ) 自由に記載画面に出力するコマンド

4 (1b) プログラミングと実行方法 (2/4) 描画プログラム px ウィンドウの左上角が原点 (y 座標は下向き ) py (x0, y0) 座標 (x, y) の位置 px=x0+x, py=y0-y L=1.0 の正方形内の領域 (x, y) を, 描画座標 (50, 450) を原点として, 1 辺 400 の正方形として描く場合 px=50+400*x, py= *y g.setcolor(color.gethsbcolor(colc,0.9f,0.9f)); g.setcolor(color.black); g.drawline(x0,y0,x0+bw,y0-bh); g.drawrect(px,py,w,h); g.filloval(px, py, dx, dy); HSBカラーのサンプル (colcの値)

5 (1b) プログラミングと実行方法 (3/4) //////////////////// javatest2.java - paint sample /////////////////// Takuya UEHARA, Yamagata Univ. /////////////////// Materials System 2016 import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.*; public class javatest2 extends Frame { int BW=400, BH=400, NX=100, NY=100; //////////////////////////////////// Paint (main) public void paint(graphics g){ int i, j, cx, cy, x0, y0, px, py, w, h; float colc; double dx, dy, value; super.paint(g); w=getsize().width; h=getsize().height; cx=w/2; cy=(h-120)/2; x0=cx-bw/2; y0=cy+bh/2+60; 描画プログラム (javatest2.java) public javatest2(){ settitle("javatest2"); dx=(double)bw/(double)nx; dy=(double)bh/(double)ny; for(i=0;i<nx;i++){ for(j=0;j<ny;j++){ value = (double)(i)/(double)nx; px = (int)(i*dx); py = (int)(j*dy); //////////////////////////////////// Main public static void main(string[] args) throws Exception{ colc = 0.7f*(1.0f-(float)value); g.setcolor(color.gethsbcolor(colc,0.9f,0.9f)); g.fillrect(x0+px, y0-py, (int)dx, (int)dy); g.setcolor(color.black); g.drawrect(x0-1,y0-bh+(int)dy-1,bw+1,bh+1); // end paint() javatest2 jrun = new javatest2(); jrun.setsize(600, 600); jrun.setbackground(color.white); jrun.addwindowlistener(new WindowAdapter(){ public void windowclosing(windowevent e){ System.exit(0); ); jrun.show();

6 (1b) プログラミングと実行方法 (4/4) //////////////////// javatest3.java --- button test /////////////////// Takuya UEHARA, Yamagata Univ. /////////////////// Materials System 2016 import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.*; public class javatest3 extends Frame implements ActionListener, ItemListener { Button button_s, button_g; int BW=400, BH=400, NX=20, NY=20, kk; double [][] Tn; public javatest3(){ settitle("javatest3"); Panel Pane01 = new Panel(); Pane01.setLayout(new GridLayout(1,2)); button_s=new Button("Restart"); button_g=new Button("Next"); Pane01.add(button_s); Pane01.add(button_g); button_s.addactionlistener(this); button_g.addactionlistener(this); setlayout(new BorderLayout()); add ("North", Pane01); Tn=new double[nx][ny]; ボタンをつける方法 javatest3.java action performed public void actionperformed(actionevent e){ String str; if(e.getsource()==button_s) { Tn=new double[nx][ny]; kk=0; repaint(); else if(e.getsource()==button_g) { repaint(); public void itemstatechanged(itemevent e){ repaint(); //////////////////////////// private void drawstep(graphics g, int tt){ g.setcolor(color.white); g.fillrect(0,50,300,25); g.setcolor(color.black); g.drawstring("kk="+tt,10,70); //////////////////////////////////// Paint (main) public void paint(graphics g){ int i, j, cx, cy, x0, y0, px, py, w, h; float colc; double dx, dy; super.paint(g); w=getsize().width; h=getsize().height; cx=w/2; cy=(h-120)/2; x0=cx-bw/2; y0=cy+bh/2+60; dx=(double)bw/(double)nx; dy=(double)bh/(double)ny; if(kk==0) {initset(); kk++; else { progress(kk); drawstep(g,kk); kk++; for(i=0;i<nx;i++){ for(j=0;j<ny;j++){ px = (int)(i*dx); py = (int)(j*dy); colc = 0.7f*(1.0f-(float)Tn[i][j]); g.setcolor(color.gethsbcolor(colc,0.9f,0.9f)); g.fillrect(x0+px, y0-py, (int)dx, (int)dy); g.setcolor(color.black); g.drawrect(x0-1,y0-bh+(int)dy-1,bw+1,bh+1); drawstep(g,kk-1); // end paint() public void initset(){ for(int i=0;i<nx;i++){ for(int j=0;j<ny;j++){ Tn[i][j] = (double)i/(double)nx; // end j // end i // end initset public void progress(int step){ int i, j, i1, i2, j1, j2; double dtx, dty, delt; for(i=0;i<nx;i++){ for(j=0;j<ny;j++){ Tn[i][j] = Tn[i][j]*Tn[i][j]; //////////////////////////////////// Main ( 省略 )

7 (2) セルオートマトン法 (1/8) セルオートマトン ( セルラーオートマトン, セルラーオートマタ ) Cellular Automaton (Cell Automaton, Cellular Automata) 近接するセルの状態から, 与えられた規則 ( ローカルルール ) に従って次の時刻での状態を決定し, 次々と状態を変化させていく方法 局所的な相互作用から, 巨視的には複雑な現象が再現できる 流体 : 乱流, 対流, 気象予測, 沸騰社会 : 火災, 交通渋滞, 生物の生き残り生物 : バクテリアコロニー, 動物の縞模様 斑点模様固体 : 結晶成長, 相分離, 自己組織化 モンテカルロシミュレーションや差分法によるシミュレーションにも応用可能

8 (2) セルオートマトン法 (2/8) 1 次元モデルローカルルール1: 自分自身と両隣のうち, 少なくとも1つが1なら1になる k = 0 k = 1 k = 2 k = 3 k = 4 ローカルルール 2: ルール 1 + 自分自身が 1 で両隣も 1 なら,0 になる k = 0 k = 1 k = 2 k = 3 k = 4

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