シミュレーション教育のためのウェブフレームワークの研究　―TurboGearsの活用―

シミュレーション教育のためのウェブフレームワーク

の研究

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の活用一一

鳴門教育大学教科・領域教育専攻

生活・健康系(技術)コース

JST/CREST

指導教員

吉 田 肇

蓑 彦 鵬

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はじめに

現在、シミュレーション科学は新しく、今後 は最も重要となる科学技術の分野の一つである。 シミュレーション科学は多くの分野で使われて いて、速く発展している。シミュレーション教 育をどうしたらうまく行うのがを考えた。本研 究では、学生にいいサービスを提供するため、 ワェブブラウザ、を利用するユーザ、が容易にシミ ュレーションを行えるウェブフレームワークに ついて研究した。数学や物理に関するいくつか のプログラムを例として動くプロトタイプを作 った。ユーザがこのウェブシステムを使うと、 シミュレーションソフトを自分のパソコンにイ ンストール必要がなし、。

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従来のウェブ技術の発展

サーバクライアントモデルを基として、発展して きたウェブ技術は、最近多きく進歩している。 Web サーバと共にどのようなものを組み合わせて、作り やすく、管理しやすく、更新しすく、使いやすい Webサービスを提供するかが大きな課題となって いる。とくに

MVC

モデノレに基づいて、拡張性にす ぐれ、作りやすいウェブ、フレームワークが多く提案 され、使われている。

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ウェブ・フレームワークと間の比較

様々様々なWebFrameworkが提案され、 使われるようになっているので、それらを調査 研究した0

・

Tu出o

Ge

ars: Webア プ リ ケ ー シ ョ ン を 手早く作るために利用する、便利なプログラム やライブラリを集めたものであるq

・

同組go:

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bo

G

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ぽ

Sと違い、多くの部分 がフロムスクラッチで、作られているo 完成度の 高さなどから注目を集めるようになった。 Djangoのもう

1

つの糊教は、

CRUD

フォーム 生成の手軽さである。 • Zope: Zopeは感覚としては:Webアプリケー ションのためのオベレーティングシステムとは いえ、ちょうどCMSを構築するのに必要なGMF (コンテンツ管理フレームワーク)のようなもの である。 • fylons:

Py

lonsはフレームワークの中で は新しく、

2

0

0

6

年から開発が始まった。Pylons の特徴はフレームワークの柔軟性である。 Pylonsではリクエストディスパッチャが置き 換え可能であり、コントローラに相当する部分 も置き換えられる。

. Py

lon: Ploneは乃花hon製のオープンソー スプロダクトとしてとても有名である。導入、 運用のしやすさがPloneの特徴である。 Plone は、必要な機能をすべて備えたオールインワン のパッケージとして作られている。データベ} スやWebサーバはPloneに内蔵されているの で、 ApacheやMySQLなどを別途インストー ルする必要がないD 調査の結果はlUrbo

Ge

arsを用いて、ウェブ サービスのプロトタイプを構築することとしたロ 436

-4.

Tur

boGears

のツール

ワェブアフ。リケ)ションを作成するのを助 けるtg-ad宜出1ツーノレ: • Tg-admin quickstart 骨格ディレクトリおよびファイル群の自動作 成。 するコントローラの骨組みとどューの骨組みを つくる。

・

手作業で、コントローラとビューを完成 させる。これで実際に動く blogサーバが完成す る。

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野球チームと野球選手の実例

• Tg-admin shell

・

骨格ディレクトリおよびファイル群の作 Tg-admin shellとすると、pythonの会話型の 成 シェルが立ち上がって、通常のPythonのシェノレ での利用と同じことができる。 • Tg-a企凶nsql これはデータベースを作成したり、管理するた めに使う。 • Tg-admin toolbox これを実行すると、ウェブサーバが立ち上がっ て、ブラウザで次のツールキットを操作したり、 ターボギアの情報を確認したりできる。特に、 SQLObjectテーブルを作くったりと変更したり できる。インスタンスを見たり、内容を変更した りもできる。 tgcrudツール: データベースとの接続を制御する OIRマツパ ーの定義に CRUDフォームを制御するための情 報を埋め込むだけで，

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u

凶nと呼ばれる締麗なデ ータ編集用のフォームがほぼ自動で、生成で、きる。 5瓜rrboGe位 s

を用いたウェブサービスの

プロトタイプの作成

上に述べたツールを活用して、ブログなどの簡 単なワェブサービスのプロトタイプを構築し てみた。 1) Tbblogの実例 • tg-adminq凶cks阻

r

t

で骨組みを作る。 • tg-admin toolboxのmodeldesignerで、表作り、 model.pyを自動生成する。 • tg-admin tgcrudでモラミルクラスに対応 ウ t q δ 4 • Modelを定義する

・

Databaseを作る

. Ki

d

ファイルを作る • Root controllerでほかのmemberviewの pathを定義する • Templateを改善する • ControllerでSearchViewを定義する 6.

シミュレーション教育のためのウェ

ブサービスフレームワーク

ThrboGearsを用いて以下の二つの例につい て、シミュレーション教育のためのウェブサー ビスのプロトタイプを作った。 1) 待ち行列のシミュレーション

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Sim.pyの利用

・

実行結果のをブラウザへ送り出す仕掛け が必要である 2) Geant4の場合 • TestEmO.pyの実例

・

フォームを用いてユーザによるシミュレ ーション・パラメータの設定を可能にする

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まとめ

TurboGearsを活用して、シミュレーション 教育利用のためのウェブシステムを作ったD 基 本的な機能は実現できる。生徒の学習にサポー トする場合に活用できるようになったO 誰でも 使えるように使いやすくできた。