The purpose of this paper is to present a method which make inexperienced persons master the FORTRAN Programming for a short space of time．

(1)

初心者のためのFORTRANプログラミング

宮地

^功＊

（昭和51年9月10日受理）

FORTRAN Programming for lnexperienced Persons．

Isao MlyAll

（Received September 10， 1796）

The purpose of this paper is to present a method which make inexperienced persons master the FORTRAN Programming for a short space of time．

1序

^論

いろいろな分野で，それぞれの仕事をもっとも有効に果たしていくために，必要なプログラムを自ら作成することが必須の基礎的技術となりつつある。そのため，工業高等専門学校の学生には，工業分野の仕事を行なっていくための基本的な技術の一つとして，電子計算機を活用する素地を養うことが必要である。その実現には，電子計算機の利用を積み重ねることによって，電子計算機を活用する自信を得ることが必要である。

工学の分野でプログラムを作成するのによく利用され，

たいていの電子計算機で使用できるFORTRAN語を短期間に修得する方法について述べる。FORTRAN語全てのステートメントを理解してからおもむろに電子計算機を利用するのでは遅過ぎる。できるだけ短期間に必要最小限のステートメントを実習の伴なった授業で理解した上で，これを基にして残りのステートメントは電子計算機の利用を続け，体験を積み重ねながら，特に自分の問題を解く必要に応じて徐徐に理解して行くのが電子計算機を活用する自信を得る早道であると思う。

ところが，従来のFORTRAN語入門の書籍には，初心者が短期間に修得する上で次のような難点がある：（1）説明が全般的に難解である；（2噺しいステートメントを説明するたびに新しい問題を設定してプログラムを作るので，新しいプログラムを与えられた上に更に新しいステートメン

トを理解しなければならないという二重の負担がかかる；

＊機械工学科

（3）FORMAT文の欄記述子の説明がよくわからない；な

ど。

ここでは以上の点を踏まえて，（1）説明をできるだけ平易にし，②同じ問題を用いて基本的な文法を6つのプログラムによって一通り説明することによって負担を軽減し，更に（3）FORMAT文の欄記述子の書き方をできるだけ標準化することなどによって，短期間に一通りの文法の修得が可能となる方法を提案する。

3回の実習で一通りのFORTRAN語を修得させるとい

うことを目標にして，この方法を本校機械工学科3年生の実習に適用した結果をも合わせて報告する。

次のような順序で文法を一通り説明する。まず，第3節で最：も基本的なステートメントであるREAD文， WRITE 文，FORMAT文，算術代入文， STOP文， END文を説明

する。次の第4節では，論理IF文と無条件GO TO文を

説明する。第5節では，宣言文の一つであるDIMENSION 文，DO文， CONTINUE文を説明する。第6節では，文関数定義文を説明する。第7節では，関数副プログラムを説明する。最：後に第8節では，サブルーチン副プログラムを説明する。このように，最も基本的な6つのステートメン

トを土台にしたプログラムに薪しいステートメント1〜3 つを使って修正しながら，結局6つのプログラムを作る。

大きなプログラムを作成する際には，フローチャートは不可欠のものである。初めての学習者にとって，フローチャートは判りにくいようである。そこで以下に述べる簡単なプログラムとそのフローチャートを対照してみることによって，フローチャートの書き方も理解できるように全てのプログラムにフm一チャートを付した。

一65一

(2)

2 問題

第3節以降に述べるプログラムの問題とこれを処理する大まかな順序を述べる。

2．1 問題

水平と角度θ（rad）をなす斜面上に重力F（N）の立方体がある。Fとθの値を読みこんで，式R ・＝F cosθに従って，この物体に働く垂直抗力R（N）を計算して印刷せよ。

2．2 問題の処理手順

プログラムに用いる変数名をまず決める。その名前は適当につければよいが，6文字以内でそれ自体である程度の定義のかわりになるものがよい。重力と抗力はそれぞれ与えられた式の変数名のままF，Rとする。角度はラインプリンタにθの文字がないので，発音通りにTHETAとす

る。

この問題の基本的な処理手順をフローチャートに書いたのがFig・1である。この図に従って説明する。 Fig・3のようにデータカードにパンチされた重力と角度の値をカード読取装置から読み込んで，電子計算機の記憶装置のFと T肥TAと名前をつけた所に記憶させる。次に記憶された数値を使って抗力を計算し，記憶装置の中のRと名前をつ

けた所に記憶させる。次に，これでは計算した結果が人間の目に見えないから，F， THETA，

Rの内容をラインプリンタで印刷する。

S量orセ Read F and THETA R富F事cos｛THETA）

Print F， THETA and R

SセOP

Fig．1 Flow chart of program 1．

Fig．1に従ってプログラムを組むとFig．2 のようになる。プログラムとデータのカードデックを用意して，Fig・3のように電子計算機室に用意されているコントロールカードを挿入すれば，電子計算機で処理できる状態になる。

1234567890 正

本校のオペレーティングシステムで処理する場合，通常カードデックは，＄＄JOBカード2枚，＄＄FTNカード，

ソースプログラムカード（サブプログラムも含む），＄＊カード，＄＄LOADカード，データカード，＄＄＊カードのような順に並べて作成する。電子計算機の機種などによりコントロールカードは異なるのでマニュアルなどを参照する必要がある。

3 数値の読み込み，計算および印刷

3・1プログラム1

前節に述べた問題について，データを1組読み込んで，計算して，結果を印刷して終るプログラムを作成せよ。

読み込み，計算，印刷だけを行なうこのプログラムは，

最も基本的なプログラムである。これを基にして，次節以後に徐々に新しいステートメントを加えて行く。

このプログラムのフローチャートをFig．1に，プログラムと結果をFig・2に示す。また，カードデック編成例を Fig・3に示す。データカードの書き方もFig・3を参照する

とよい。

⊂ 費費骨 5UICHOKU鱒KORYOKU NO KE15AN l1｝

READ（5，5100） F，THETA

5100 FOR閏A丁ζ2FlO・∩｝

R3F糞（：05 了H巳TAl

WRTTE（6，6000） F，THETA，R

6nOa FORMATCiH ，4X，2HF＝，E15．T，4H tN）／

茸 1：；雛認；差Iil茅τ鵡H謂！

？：Rp

F＝ O．12345nOE 02 tN）

THETA＝ O，S23AOOOE OO tRAD）

R＝ O．10691n7E 02 （Nj

Fig．2 Program 1 and the result．

Fig．3 Construction of prograrn card deck．

2paa

3．2プログラムの説明

第1行：プログラムの内容などを書く注釈行である。この行は，人間のためのもので，1桁目にCと書き，2桁目以後に何を書いても電子計算機は無視する。

第2行：FとTHETAにカード読取装置からデータを読み込むためのREAD文である。 READ（5，5100）の5は 5番の読取装置ということである。読取装置は他にもあるのでそれらと区別するためにある。その次の5100

はデータのパンチされている形式を示すFORMAT文

の文番号である。この後に，読み込むデータの変数名

を並べて書く。変数名の間は，（コンマ）で区切る。

(3)

第3行：データがデータカード上でどのような形式でパン

チされているかを示すFORMAT文である。FORMAT

文には必ず文番号が必要で，文番号は1〜5桁の間に書く。データを入力するためのFORMAT文の文番号は 5000番台を用いるとよい。実数のデータを読み込む場合川記述子はF10・0とする。この欄記述子を翠変換という。FIO．Oの前には，1枚のデータカードに読み込むデータの数を書く。すなわち，2F10．0は， F10．0，

F10．0と2つ続けて書くのと同じことを意味する。こうしておくと，Fig．3のようにデータカードの最初の 10桁の中にFのデータを，次の10桁にTHETAのデータをパンチすればよい。実数のデータの場合，小数点を必ず入れるようにする。

第4行：垂直抗力Rを計算する算：術代入文である。演算子＋，一，＊，／，＊＊は，それぞれ加算，減算，乗算，除算，べき乗を表わす。COSは基本外部関数であり，これを引用するにはCOSの後にかっこでくくられた実引数THETAを書く。このように，頻繁に使用する基本的な関数は，組込み関数や基本外部関数として用意されているので，所定の名前を書くだけで関数値を求めることができる。用意されている関数は，電子計算機の機種などにより異なるので，マニュアルなどを参照する必要がある。

第5行：F，THETA， Rに記憶されているデータをラインフ。リンタに印刷するためのWRITE文である。WRITE （6，6000）の6は6番の出力装置ということである。続く6000は，データをどのような形式で印刷するかを示すFORMAT文の文番号である。

第6〜8行：F，THETA， Rの値を印刷するときの形式を示す FORMAT文である。データを印回するためのFOR−

MAT文の文番号は6000番台を用いるとよい。欄記述子の間はコンマで区切る。以下に欄記述子を1つづつ説明する。1H＿（一は空白を表わす）は1行改行することを表わしており，印刷する行の最初には欄記述子 1H．．．，を必ず書く。次の4Xは，4桁だけ空白を作ることを意味する欄記述子である6これをX変換という。

2HF＝は， F＝という2文字を印刷させる欄記述子である。これをH変換といい，Hの前に印刷させたい文字数を，後にその文字を書く．。E15．7は，実数のデータを印刷する形式を示す欄記述子である。これをE変換といい，15はデータを印刷するのに必要な総桁数で，次の7は小数点以下の桁数を表わす。実数のデータを印刷する場合，欄記述子はE 15．7とする。4H一（N）は，一（N）という4文字を印刷させる欄記述子であるσ最後の／は，これで1行分の．印刷が終ることを示す斜め線である。第7，8行の6桁目の＊は，FOR一

MAT文が前の行から纏い℃いることを示す継続行であることを示している。これらの第7，8行の他の欄記述子は，第6行と同様なので説明を省略する。以上の欄記述子の意味は，Fig．2の結果を参照するとよくわかる。

第9行：プログラムの実行の終りを示すSTOP文である。

プログラムの実行がここで停止する。

第10行：プログラムの記述の終りを示すENI）行である。

プログラム単位ごとに書く必要がある。

4画面と飛び越しを用いた繰り返し 4．1プログラム2

IF文とGO TO文を組み合わせてループを作って，データを変えて次々に処理できるように，プログラム1 を修正せよ。ただし，データの終りの印としてFに 0．0を読み込むものとする。

プログラム1は，書いた順に上から下へ実行した。しかし，行を追って実行すれば処理が済むような問題は，現実にはほとんどない。条件を判断し，それに基づき実行すべき文を選択したり，いくつかの文の実行を行なわず，これらの文を飛び越したりする必要がしばしば起こる。このプログラムでは，プログラムの進行順序を制御する文である IF文とGO TO文を使用する。

このプログラムのフロチャートをFig．4に，プログラムと結果をF量9．5に示す。データカードをFig．6に示す。

Start

ユ2345678901

．11

Read F and THETA

E：O，OL＞E一，（ stop

R＝Fxce＄（THETA）

Print F， THETA and R

Fig．4 Flow chart of program 2．

（費長曇 5U！（：目OKU陽KORYOKU NO KEISAN ｛2｝

100e READtS，S1OO｝ F，THETA 5100 FORMAT｛2FIOeO）

rFcF．EQ．o．o） sTop R＝FNCOStTHETA）

WR！TE 6●6000， F，ヤトtE了AgR 6000 FORMATt：H t4X，2こ口n，E15．7，4H tN｝／

；｝目：畷τ鼎＝多量ξ1号τ謡H、謂1 GO TO 1000

END

F＝ O．1234SOOE 02 CN）

THETA＝ o．s23600eE oo CRAD）

R＝ O．1069107E 02 CN）

F＝ O．6789000E 02 （N）

THETA＝ O．7S53999E OO ｛RADI R＝ O．4800S39E 02 CN）

F＝． O．6T89000E 02 （N）

THETA＝ O．1047200E O：｛RAD）

R＝ O．3394487E 02 ｛N）

Fig．5 Program 2 and the results．

一67一

(4)

Fig．6 Data card deck of program 2．

4・2プログラム2の説明

プログラム1と同じ行は説明を省略する。以下の節でもすでに説明した同様の行の説明は省略する。

第4行：Fの値が0．0であるかどうかを判定する論理IF文である。この行の意味は，F＝0．0ならばプログラムの実行を停止し，F≒0．0ならば何もしないで次の行の算術代入文を実行するということである。関係演算子．LT．，．LE．，．EQ．，．NE．，．GE．，．GT．は，それぞれ〈，sg；，＝，≒，2，〉を意味する。この関係演算子を用いたF．EQ．0．0のような式を関係式という。

第10行：文番号1000のREAD文に無条件に飛ぶ無条件GO TO文である。

5 配列とDO文を用いた繰り返し 5．1プログラム3

配列とDO文を用いてループを作って，データを変えて次々に処理できるように，プログラム1を修正せよ。ただし，データの組の数Nは読み込むものとする。

同じ計算手順を何回も反復して使用したい場合，前節で説明したIF文とGO TO文を併用して行なうこともできるが，ここでは，特にこの目的のために用意されているDO 文を使用する。

このプログラムのフロチャートをFig．7に，プログラムをFig．8に示す。プログラム3以後の結果は， Fig．5の結果と同じであるので省略する。データカードの例をFig．9 に示す。

1234567890123ら5 111111

C 曇功田 SUICHOKU胃KORYOKU NO KEIsAN l3｝

DIMENSION FtlOOI，THETA（100｝，RCIOO）

READC5，5000） N 5000 FORMATCI5）

DO 1000 1＝bN

READ 5．5100｝ F 工，gTHETA｛1〕

5100 FORMAT（ZFIO．Ol RtT｝＝F（1）一CO5（THFTAC：｝）

WRITE（6，6000） F（r），THETA｛r），RCr｝

6000 FORMAT（IH t4Xf2HF＝，E15．T，4H ｛N）／

＝｝剥離鼎醤1茅1二自H 鰐1！

looe coNTINvE

STOP

END

Fig．8 Program 3．

Fig．9 Data card deck of program 3．

S曾ort

Reod N

i呂1

Reod F【i｝

ond THEτAω

i＝＋1 烈il＝Fli｝零co訓THETAIi｝｝

P丙nセF｛il，

丁HETAID ond

^Rli｝

く i・N

≧ r奮OP

Pig．7 Flow chart of program 3．

5．2プログラム3の説明

第2行：100個の添字付変数からなる配列F， T肥TA， Rを宣言するDIMENSION文である。これによって， F，

THETA， Rと呼ぶ配列名で記憶装置内にそれぞれ100 個つつ記憶場所を確保する。実際に使う記憶場所より少し大目に確保するのがよい。配列の要素はF（1），

F（2），…，F（100）などと表わされる。 DIMENSION文などの宣言文は，実行文より前に書かなければならない。

第3行：Nにデータを読み込むためのREAD文である。変数名の先頭が1，J， K， L， M， Nの変数は，整数型変数（整変数）であり，これ以外の場合は実数型変数（実変数）である。従って，Nには整数型のデータを読み込むことになり，いままで使って来たF，THETA， R は実変数である。

第4行：データが5桁の整数でパンチされていることを示すFORMAT文である。整数のデータを読み込む場合，欄記述子は15とする。これを1変換という。整数のデータはFig．9のように5桁目にそろえる。

第5行：1を1から1つつ増加してNになるまでN回繰り返して文番号1000の所まで処理させるためのDO文である。このDO文に書いた1を制御変数といい，整変数でなければならない。これによって，1＝1として文番号1000の所まで処理し，次に1＝2として文番号 1000の所まで処理し，というようにして1＝Nまで処理を反復する。

第6，8，9行：変数に添字が付いている以外はプログラム1

と同じである。配列宣言した変数は，添字の付いた添

(5)

野付変数にしなければならない。

第13行：DO文の終りを示すためのCONTINUE文である。

この文は実行文の一一一mpであるが，何も行なわないで，

単に文番号をつけるために用いられる。DO文の範囲の端末文には，CONTINUE文を使うのがよい。

6文

6・1プログラム4

関数

抗力Rを求める計算に文関数を用いるようにプログラム3を修正せよ。文関数名はVREACとする。

を実引数という。

7関数副プログラム

7．1プmグラム5

抗力Rを求める計算に関数副プログラムを用いるようにプログラム3を修正せよ。関数名はプログラム4 と同様にVREACとする。

プログラム1で説明した組み込み関数や基本外部関数は種類が限られている。実際に計算を行なう場合，もっと多種多様な関数が必要なことがしばしばある。ここでは，関数を作る1つの手続きであり，1つだけの文で定義する文関数を使用する。

このプログラムのフローチャートをFig．10に，プログラムをFig．11に示す。

123今567890L23蒔56

1夏ユー111

S†qrf VREAαX，Y｝＝X鼠cos｛Y｝

Reqd N

i＝1

Reqd F i｝qnd THETA｛il 1＝＋1 R i♪題VREAC FIP， THE丁Ali♪｝

Prir1量F（i｝， THETA｛i，αnd Rli｝

卜N

@ ≧ r看OP

Fig．10 Flow chart of program 4．

C 畳★曇 5UICHOKU瞬KORYOKU Ne KEIsAN ら，

DIMENSION Ft100），THETA（100），RttQO｝

VREACtX，Y）FX−COStY）

READC5，5000） N 5000 FORMAT（r5）

DO 1000 1＝1，N

READ｛S，5100｝ FtlATHETA｛IJ 5100 FORMATC2FIO．O）

Rtl）＝VREACtFt1｝，THETAtl））

wRITEt6，6000） Fcr），THETAcr），R｛！）

600e FORMAT（IH ，4X，2HF＝，E15．7，4H （NtX ： 1旨．：簸τ窪驚差幾τ轟自H講1｝！

1000 CONT！NUE

STOP

END

Fig．11 Program 4［

6．2プログラム4の説明

第3行：2つの実変数X，Yをもった関数を定義する文関数定義文である6このX，Yを仮引数という。仮引数は添字付変数であってはならない。文関数は宣言文より後で，実行文より前になければならない。

第9行：文関数VREACを用いて抗力Rを計算する算術代入文である。この関数の引数となっているF， THETA

プログラム4で用いた文関数は，1つの文で定義できるものに限られている。ところが，ここで用いる関数副プログラムは，関数を定義するのにいくつもの文が必要なときに使用できる。文関数と関数副プログラムの作り方は異なるが，主プログラムでの関数の用い方はどちらも同じである。今までのプログラムは，どれも主プログラムだけからなるプログラムであった。このプnグラム5は，主プログ

ラムと関数副プログラムの2つのプログラム単位に分かれている。

このプログラムのフローチャートをFig．12に，プログラムをFig．13に示す。

123ら5678．90よ2ヨ456789

11111ーユー11

＄量αr量 VREACIX，Y｝．

ReαdN VREAC＝X塞co＄IY，

i＝【

Re†urn

Reσd

Fli】αnd THETA｛i｝

1＝ ^＋1 R｛il＝

VREAC（FIP． THETA il，

Prinf RD， THETAIr｝αnd R P．

＜ i＝N

@≧

S†OP

Fig．12 Flow chart of program 5．

C 菅膏菅 SU！（HOKU騨KORYOKU NO KEI5AN 〔51

DIMENSION FCLOO），THETA（IOOhR（100｝

REAbt5，50eQ｝ N 5000 FORMAT（r5）

DO 1000 1＝1−N

READ（5，5100） F（1），THETA｛1）

5100 FORMATc2FIO．O）

R（f）＝VREAC（F（r）t1 HETA（1））

WRITEC6，6000） FCT），THETACI｝，R（r）

60eO FoRMATclH ，4xt2HF＝pE15．7t4H ｛N｝1

＃謂；雛識ξ｝1§聯H謂，！

lgoo coNTINuE S了OP ENP

FUNCTION VREAC（X，Y）

VRE．AC＝xXCOsCY｝

RETURN

ENP

Fig．13 Program 5．

7．2プログラム5の説明

第16行：このプmグラムがX，Yを仮引数とするVREAC

という名前の関数副プログラムであることを定義する

FUNCTION文である。 FUNCTIONに続いて，関数

名，仮引数を書く。

第17行：計算した結果を関数VREACに入れるための算術

一69一

(6)

代入文である。

第18行：この関数副プログラムを使おうとした主プログラムの所に戻ることを示すためのRETURN文である。

第19行：副プログラムの終りを示すEND行である。主プログラムから独立させる役割をもっており，副プログラムのそれぞれの終りにも必ず書かなければならない。

8 サブルーチン副プログラム 8・1プログラム6

プ戸グラム3を，．読み込み，計算および印刷の3つに分けて，それぞれを副プログラムにして，主プログラムでこれらを次々と呼んで実行させるプログラムに修正せよ。3つの副プログラム名を，それぞれYOMU，

KEISANおよびINSATUとする。

Sfart

YOMU KEISAN

KEISAN

i＝1

1NSATU

sui）＝F｛O t cos（THETA（i））

．固刊

Stop

YOMU

Read N

く i；N

z

Return

i＝1

1NSATU

i＝1

このプuグラムは，4つのプログラム単位から成っており，1つのプログラム単位の終りには必ず1つのEND行が必要である。普通，副プログラムYOMUの申で使用されている変数Fと他の副プログラム，たとえばK：EISAN，

の中で使用されている変数Fとは全く別の記憶場所に割り当てられる。このプログラムでは，全てのプログラムで同じ変数は同じ記憶場所に割り当てるため，COMMON宣言文を用いる。

このプログラムのフm一チャートをFig．14．に，プログラムをFig．15に示す。

8．2プログラム6の説明

第2，3，4行：副プログラムの実行を開始させるためのCALL 文である。CALLに続いて副プログラム名を書く。

第7行：以下に続くプログラムがYOMUという名前のサブルーチン副プログラムであるごとを定義する

SUBROUTINE文である。

第8行：各プログラム単位から参照できるF，THETA，

R，Nの共通な記憶場所を確保することを宣言する COMMON文である。宣言文なので，実行文より前に書く。異なったプログラム単位に変数名の同じものが現われていても，それらは一般にプログラム単位が異なれば，互いに無関係のものである。たとえば，副プログラム．KEISANの中の変数 Rと副プログラムINSATUの申の変数Rとは，一般に違う記憶場所を意味する。．しかし，COMMON

Reod F（i） and THETACi）

；t＝i＋I

i冨i＋1

1234567890123らう67巳901Z34567δ9nL23 1111111且L！22222222223333

糎

_Return

Fig．14

Return Flow chart of program 6．

C ttN SUrCHOKU一：KORYOKU NO KE1SAN t6）

CALL YOMU CALL KEIsAN CALL INSATU STOP END

sUBROU丁INE YO卜4U

COMMON F｛100），THETAclOO），RCIOO），N READC5，SOOO｝ N ．

snoo FORMAT（15）

r）o looo 1＝1，N

READCS，5100｝ FCI），THETA（1）

510n FORMAT（2FIO．n）

1000 CONTINUE RETURN END

sURROUTINE KEISAN

CDMMON FtlOO），THETA｛10P），R｛100），N DO IOOO 1＝1，N

R ！｝詔F ．！，砦⊂OS【↑HE了A ll）

1000 CONTINUE RETURN ENO

SUSROUTINE INSATU

COMMON FCIOe），THETACiOO），R（：OO｝，N DP LOOO 1＝1，N

NRTTE（6，6000） F（r），THETA（1），．R（：）

6000 FORMATCrH tgX，2HF＝，E15．7t4H CN）1 一 IH t6HTHETA＝，E15．7，6H CRAD）／

sc IH f4X，2HRF，E15．7t4H CN）！）

1000 CONTINUE RETURN END

Figユ5 Program 6．．

print F（il， THETA｛i｝。nd R｛i｝宣言をしたプログラム単位相互の間では，共通のくi、N 記憶場所を使って数値を受け渡すことができる。

このプログラムでは，3つの副プログラムYOMU，

KEISAN， INSATUに同じCOMMON文があるので，変数F，THETA， R， Nは同じ記憶場所を意味．する。

第17，24行：以下に続くプログラムがKEISAN， INSATU という名前のサーブルーチン副プログラムであることを定義するSUBROUTINE文である。

9 適 ^{用．例}

2年生でFORTRAN入門をすでに終了している本校機

械工学科3年生に対して，1回3時間の実習を3回行なっ

た。1回目実習人数は5〜6人で，処理は5台の端末があ

るNEAC3200／50のタイムシェアリングシステム（以下TSS

と略す）で行なった。．・およそ半数の学生は，2年次に数回

演習しており，残りは全然演習をしていない。高校物理を

題材にした約80題の問題を作成し，各人に事前に1．問つつ

渡した。これらは，第2節に述べt問題とほぼ同じ程度の

問題である。1回の実習で2つのプログラムを完成させる

ことを目標にして，プログラムは実習前に作成して来るよ

(7)

うに指導した。しかし，この指導を半数以上の学生は守らなかった。実習の最初の30分〜1時間，前節までに述べたプログラムを2つづつ説明した。ただし，入出力機器は TSSの端末なのでタ・fプライタになり， READ文および WRITE文の機番がいずれも1となるため，この部分は変えて説明した。

このような方法でFORTRAN語を一通り修得させるということを目標にして実習を行なった結果をTable 1，2に示す。Table 1のように過半数以上の者がプログラム6まで完成させることができた。それぞれのプログラムの平均完成処理件数は，Table 2のように2〜3件とかなり少な

く，全体では約2．4件であった。これらは，今までに実習の終了した31人の学生についてまとめたものである。

Table 1． Distribution of the number of processed programs．

かった。このような悪い条件にもかかわらず，Tabl 1，2のような結果が得られたことは，ここに提案した方法が短期間に一通りの文法を理解する一つの方法であることを裏付

けていると言える。

No． of

programs

1 2 3 4 5 6

^Tota1

10結

No． oi students ln process

No． of students in completion

1 3 1 1 3 22

3 2 0 1 3 22 31

言

次のような特徴を持つここに提案した方法によって，初歩の学習者に短期間にFORTRANプログラミングの技術を獲得させることが可能である。

（1洞じ問題についてプログラムを修正して作成するので，

前のプログラムと比較することにより，新しく加わったステートメントの役割などが理解されやすい。

｛2）特に理解しにくいFORMAT文については，欄記述子をできるだけ標準化することによって，あいまいな点が少ないので理解されやすい。

（3汰きなプロラグムを作成する際に不可欠なフローチャートを簡単なプmグラムにおいて理解できるようにした。

31 Table 2． The average number of jobs to be necessary for completing each progra；n．

Program number 11 2 3 4 s 6 IWhole

終りに，本報告を通読して戴き有益な御教示を戴いた本校岸本俊祐先生，常日頃からいろいろと御指導戴いている本校中原寿喜太先生，また，実習の雑事をうまく処理して戴いた赤堀登美子氏の方々に深く感謝致します。

Average number

of jobs

2．8 2．5 2．8 2．1 1．7 2．3

2．4

（1）約半数が演習を1度もしていない学生である。（2）半数以上の学生は，実習時間内にプログラムを作成し，処理した。（3臆とんどの学生が，副プログラムを用いたことがな

参考文献

1）松本欣二；フォートランプログラミング，（1972），朝倉書店．

2）森口繁一，小林光夫；FORTRAN入門，（1970），共

立出版．

3）中村正一，大西正和；実用フォー一一トラン，（1970），日刊工業．

一71一

The purpose of this paper is to present a method which make inexperienced persons master the FORTRAN Programming for a short space of time．

功＊

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（Received September 10， 1796）

The purpose of this paper is to present a method which make inexperienced persons master the FORTRAN Programming for a short space of time．

論

工学の分野でプログラムを作成するのによく利用され，

トを理解しなければならないという二重の負担がかかる；

＊機械工学科

（3）FORMAT文の欄記述子の説明がよくわからない；な

うことを目標にして，この方法を本校機械工学科3年生の 実習に適用した結果をも合わせて報告する。

次のような順序で文法を一通り説明する。まず，第3節 で最：も基本的なステートメントであるREAD文， WRITE 文，FORMAT文，算術代入文， STOP文， END文を説明

トを土台にしたプログラムに薪しいステートメント1〜3 つを使って修正しながら，結局6つのプログラムを作る。

2 問 題

第3節以降に述べるプログラムの問題とこれを処理する 大まかな順序を述べる。

2．1 問 題

水平と角度θ（rad）をなす斜面上に重力F（N）の立方体 がある。Fとθの値を読みこんで，式R ・＝F cosθに従っ て，この物体に働く垂直抗力R（N）を計算して印刷せよ。

2．2 問題の処理手順

けた所に記憶させる。次に，これでは計算した 結果が人間の目に見えないから，F， THETA，

Rの内容をラインプリンタで印刷する。

S量orセ Read F and THETA R富F事cos｛THETA）

Print F， THETA and R

SセOP

Fig．1 Flow chart of program 1．

1234567890 正

本校のオペレーティングシステムで処理する場合，通常カ ードデックは，＄＄JOBカード2枚，＄＄FTNカード，

3 数値の読み込み，計算および印刷

前節に述べた問題について，データを1組読み込ん で，計算して，結果を印刷して終るプログラムを作成 せよ。

読み込み，計算，印刷だけを行なうこのプログラムは，

最も基本的なプログラムである。これを基にして，次節以 後に徐々に新しいステートメントを加えて行く。

このプログラムのフローチャートをFig．1に，プログラ ムと結果をFig・2に示す。また，カードデック編成例を Fig・3に示す。データカードの書き方もFig・3を参照する

とよい。

READ（5，5100） F，THETA

WRTTE（6，6000） F，THETA，R

茸 1：；雛認；差Iil茅τ鵡H謂 ！

？ ：Rp

F＝ O．12345nOE 02 tN）

THETA＝ O，S23AOOOE OO tRAD）

R＝ O．10691n7E 02 （Nj

Fig．2 Program 1 and the result．

Fig．3 Construction of prograrn card deck．

2paa

3．2プログラムの説明

第1行：プログラムの内容などを書く注釈行である。この 行は，人間のためのもので，1桁目にCと書き，2桁 目以後に何を書いても電子計算機は無視する。

第2行：FとTHETAにカード読取装置からデータを読み 込むためのREAD文である。 READ（5，5100）の5は 5番の読取装置ということである。読取装置は他にも あるのでそれらと区別するためにある。その次の5100

はデータのパンチされている形式を示すFORMAT文

の文番号である。この後に，読み込むデータの変数名

を並べて書く。変数名の間は，（コンマ）で区切る。

第3行：データがデータカード上でどのような形式でパン

第6〜8行：F，THETA， Rの値を印刷するときの形式を示す FORMAT文である。データを印回するためのFOR−

MAT文が前の行から纏い℃いることを示す継続行で あることを示している。これらの第7，8行の他の欄 記述子は，第6行と同様なので説明を省略する。以上 の欄記述子の意味は，Fig．2の結果を参照するとよく わかる。

第9行：プログラムの実行の終りを示すSTOP文である。

プログラムの実行がここで停止する。

第10行：プログラムの記述の終りを示すENI）行である。

プログラム単位ごとに書く必要がある。

IF文とGO TO文を組み合わせてループを作って，デ ータを変えて次々に処理できるように，プログラム1 を修正せよ。ただし，データの終りの印としてFに 0．0を読み込むものとする。

このプログラムのフロチャートをFig．4に，プログラム と結果をF量9．5に示す。データカードをFig．6に示す。

Start

．11

Read F and THETA

R＝Fxce＄（THETA）

Fig．4 Flow chart of program 2．

100e READtS，S1OO｝ F，THETA 5100 FORMAT｛2FIOeO）

rFcF．EQ．o．o） sTop R＝FNCOStTHETA）

WR！TE 6●6000， F，ヤトtE了AgR 6000 FORMATt：H t4X，2こ口n，E15．7，4H tN｝／

； ｝目：畷τ鼎＝多量ξ1号τ謡H、謂1 GO TO 1000

END

F＝ O．1234SOOE 02 CN）

THETA＝ o．s23600eE oo CRAD）

R＝ O．1069107E 02 CN）

F＝ O．6789000E 02 （N）

THETA＝ O．7S53999E OO ｛RADI R＝ O．4800S39E 02 CN）

F＝． O．6T89000E 02 （N）

THETA＝ O．1047200E O： ｛RAD）

R＝ O．3394487E 02 ｛N）

Fig．5 Program 2 and the results．

Fig．6 Data card deck of program 2．

4・2プログラム2の説明

プログラム1と同じ行は説明を省略する。以下の節でも すでに説明した同様の行の説明は省略する。

第10行：文番号1000のREAD文に無条件に飛ぶ無条件GO TO文である。

^功＊

^論

うことを目標にして，この方法を本校機械工学科3年生の実習に適用した結果をも合わせて報告する。

次のような順序で文法を一通り説明する。まず，第3節で最：も基本的なステートメントであるREAD文， WRITE 文，FORMAT文，算術代入文， STOP文， END文を説明

2 問題

第3節以降に述べるプログラムの問題とこれを処理する大まかな順序を述べる。

2．1 問題

水平と角度θ（rad）をなす斜面上に重力F（N）の立方体がある。Fとθの値を読みこんで，式R ・＝F cosθに従って，この物体に働く垂直抗力R（N）を計算して印刷せよ。

けた所に記憶させる。次に，これでは計算した結果が人間の目に見えないから，F， THETA，

本校のオペレーティングシステムで処理する場合，通常カードデックは，＄＄JOBカード2枚，＄＄FTNカード，

前節に述べた問題について，データを1組読み込んで，計算して，結果を印刷して終るプログラムを作成せよ。

最も基本的なプログラムである。これを基にして，次節以後に徐々に新しいステートメントを加えて行く。

このプログラムのフローチャートをFig．1に，プログラムと結果をFig・2に示す。また，カードデック編成例を Fig・3に示す。データカードの書き方もFig・3を参照する

茸 1：；雛認；差Iil茅τ鵡H謂！

？：Rp

第1行：プログラムの内容などを書く注釈行である。この行は，人間のためのもので，1桁目にCと書き，2桁目以後に何を書いても電子計算機は無視する。

第2行：FとTHETAにカード読取装置からデータを読み込むためのREAD文である。 READ（5，5100）の5は 5番の読取装置ということである。読取装置は他にもあるのでそれらと区別するためにある。その次の5100

MAT文が前の行から纏い℃いることを示す継続行であることを示している。これらの第7，8行の他の欄記述子は，第6行と同様なので説明を省略する。以上の欄記述子の意味は，Fig．2の結果を参照するとよくわかる。

IF文とGO TO文を組み合わせてループを作って，データを変えて次々に処理できるように，プログラム1 を修正せよ。ただし，データの終りの印としてFに 0．0を読み込むものとする。

このプログラムのフロチャートをFig．4に，プログラムと結果をF量9．5に示す。データカードをFig．6に示す。

；｝目：畷τ鼎＝多量ξ1号τ謡H、謂1 GO TO 1000

THETA＝ O．1047200E O：｛RAD）

プログラム1と同じ行は説明を省略する。以下の節でもすでに説明した同様の行の説明は省略する。

配列とDO文を用いてループを作って，データを変えて次々に処理できるように，プログラム1を修正せよ。ただし，データの組の数Nは読み込むものとする。

同じ計算手順を何回も反復して使用したい場合，前節で説明したIF文とGO TO文を併用して行なうこともできるが，ここでは，特にこの目的のために用意されているDO 文を使用する。

このプログラムのフロチャートをFig．7に，プログラムをFig．8に示す。プログラム3以後の結果は， Fig．5の結果と同じであるので省略する。データカードの例をFig．9 に示す。

＝｝剥離鼎醤1茅1二自H 鰐1！

第2行：100個の添字付変数からなる配列F， T肥TA， Rを宣言するDIMENSION文である。これによって， F，

THETA， Rと呼ぶ配列名で記憶装置内にそれぞれ100 個つつ記憶場所を確保する。実際に使う記憶場所より少し大目に確保するのがよい。配列の要素はF（1），

F（2），…，F（100）などと表わされる。 DIMENSION文などの宣言文は，実行文より前に書かなければならない。

第4行：データが5桁の整数でパンチされていることを示すFORMAT文である。整数のデータを読み込む場合，欄記述子は15とする。これを1変換という。整数のデータはFig．9のように5桁目にそろえる。

単に文番号をつけるために用いられる。DO文の範囲の端末文には，CONTINUE文を使うのがよい。

関数

抗力Rを求める計算に文関数を用いるようにプログラム3を修正せよ。文関数名はVREACとする。

抗力Rを求める計算に関数副プログラムを用いるようにプログラム3を修正せよ。関数名はプログラム4 と同様にVREACとする。

このプログラムのフローチャートをFig．10に，プログラムをFig．11に示す。