科学技術と共に歩む

本書は，プログラミング初学者を対象として，「物事を論理的に考えて課題を解決する練習」をプログラミングの学習を通して実践するための書籍「つくって学ぶProcessingプログラミング入門」の姉妹版です。Java言語をベースとしたProcessingに代わってPython言語をベースとしたProcessingを使用するところが主な違いです。Python は，データ処理などで広く使われるようになったプログラミング言語で，豊富なライブラリを持ち，特にデータサイエンスや人工知能の分野では主流のプログラミング言語になっています。今後，これらの分野へ進む学習者に向けて，プログラミング技術がスムーズに繋がるよう考慮しています。

Processingは，グラフィックス機能・マウスやキーボード入力インターフェースに優れ，プログラムを実行した結果をビジュアルに確認することが簡単にできるプログラミング言語です。本書では，PythonモードのProcessingを使用します。プログラムの内容は，姉妹版と同等で，理系の大学初年度程度の知識を持つ，初めてプログラミングに取り組む学生を対象としていますが，高校生でもある程度理解できる内容になっています。「このように記述すれば，このような結果が得られる」という論理的な筋道を簡単に表現し，その動作の確認が行えるので，論理的思考力をトレーニングする教材として最適と考えています。

学習者には，プログラムに興味を持ちプログラミングの面白さを知ってもらいたいと考えています。そこで，プログラミングの課題を，学生が興味が持てる内容であり，かつ，これまで中学・高校を通して学んできた知識を活用する機会を与えるようなものにしました。例えば三角関数などこれまでなんの役に立つのだと思いながら勉強してきた数学の知識が，図形を描画するという課題に直面したときに，実際に有用なことをプログラムの作成を通して実感できます。また，英語で表示されるエラーメッセージも，慣れればどうということもないことに気がつきます。思い通り動かないプログラムと悪戦苦闘しながらも，完成したときの達成感は大きいものです。

1章から7章までで，基本的なプログラミングの技術の最低限の要素を学びます。初学者を対象としていますので，はじめはステップバイステップで丁寧にプログラムの書き方を説明していきます。なお，新しい要素や概念は，必要に応じてその都度説明します。2 章では，Pythonにはバージョン2と3があり，ProcessingのPythonはバージョン2である。本書で扱う範囲では，ほとんどバージョンによる違いの影響はないが，影響のあるところについてはその都度注をつけてある。Processingを使用して簡単な図形を描くプログラムを作成します。3章では，変数と繰り返し文の使用方法，4章では条件文の書き方を学びます。5章では，マウス・キーボードからの入力によってプログラムの振る舞いを変える方法を学びます。これによって，ゲームなどの対話的な処理ができるようになります。6章では，関数の作成方法と使い方，7章では，リストと呼ばれるデータの集合の作り方と使い方を学びます。ここまでで，多くのプログラミング言語で共通に現れる，プログラミングの基本的な技術を学びます。例題に沿って，実際にプログラムを入力して動作確認をしていってください。

8章以降は，それぞれがプロジェクトになっています。プロジェクトで作成するプログラムは，行数は少ないけれどもそれなりの複雑さを持ったプログラムです。プログラムは穴埋め形式になっており，処理の流れを考えながらプログラムを入力するという作業で進めます。基本的な機能を実装・動作させた後は，各自自分のアイディアを追加機能として組み込んでください。8章では時計を，9章ではストップウォッチを作成します。10章では，音楽ファイルを読み込んでそれを映像として表現するサウンドビジュアライザを作成します。11章では，アクションゲームの作成に挑戦します。最後の12章では，迷路ゲームを作成します。乱数を使用して迷路を生成し，その上でゲームを行うプログラムを作ります。さらに，コンピュータにその迷路を解かせるプログラムを作成します。最後には，それを3 次元的な表示が行えるように拡張します。学習者の皆さんには，それぞれのプログラミングの課題の実現を通して，論理的に考える習慣をつけ，タイピングに慣れ，英語や数学の知識を活用できるようになることを期待します。なお，本書の執筆分担は1～3章（石畑），4，5章（菊池），6～9章（長名），10章（長名，石畑），11章（菊池，長名），12章（石畑，長名）となっています。また，図面がカラーのものについては，コロナ社のWebページ（p.20参照）からダウンロードできます。

本書は，Windows10をプラットフォームとして使用し，この上で動作確認を行っています。使用しているProcsessingのバージョンは3.5.3です。ProcessingやWindows は，今後バージョンアップの可能性があります。内容について万全を期して制作しましたが，万一誤りや不備がありましたら出版元までご連絡ください。なお，本書の内容の運用による結果の影響について，一切の責任を負いかねます。

2019年12月　長名優子，石畑宏明，菊池眞之