数値計算プログラムの補足

BASICプログラムの書き換え

 流れの数値計算プログラムの例として、特異点解法(145ページ)、差分法(148ページ)および有限要素法(158ページ)に対するプログラムが示されている。
  これらは、何れもプログラム言語としてBASICを使用している。本書の初版が出た1982年は、まだパソコンの黎明期であり、CPUが8ビットから16 ビットに移行し始める時期だった。その頃の非力なパソコンでもけっこう軽快に動き、かつ修得も容易だったBASICは、いわば入門言語として愛用された。 これを開発したビル・ゲイツは、マイクロソフトを足場にその後のIT産業をリードすることになった。
  パソコンがMSDOSで動く時代は、BASICはまだまだ健在だった。しかしパソコンのOSがウインドウズに移行し、またオブジェクト指向の言語が中心に なるにしたがって、BASICは忘れ去られてしまい、いま昔のBASICプログラムをそのまま走らせることは極めて難しい。
  本書に例示したプログラムを、たとえばVisual Basicに書き換えることはもちろん可能であるが、長くなるのはもちろん、相互の対応もほとんど失われる。本書がプログラムを例示した動機は、難しいと 思われて敬遠されがちな流体の数値計算でも、その核心部分は極めてコンパクトで、誰でも試してみることができることを示したかったからである。その動機を 残しながら、現在でも動くプログラムに書き換えることが、この追補の目的である。

Tiny Basicとは

 ウインドウズ上でも動くBASIC、それを探した結果見つけたのがTiny Basicである。その開発の趣旨や特色は、開発者竹内照雄氏(新潟大学教授)のホームページを直接ご覧ください。Tiny Basicはダウンロードして誰でも使えるフリーソフトであることも有り難い。実際に試してみると、二三の例外を除き、BASICで書かれたプログラムを、ほとんどそのままTiny Basicで動くプログラムに書き換えることができた。
  したがって、以下次の手順に従って、プログラムを動かして下さい。
   1. Tiny Basicのダウンロード
   2. Tiny Basic用のサンプルプログラムのダウンロード
   3. Tiny Basicを立ち上げ、サンプルプログラムを実行させる。

ダウンロード

 Tiny Basicのダウンロード:Tiny Basicのホームぺージか ら、説明などを良く読んでダウンロードして下さい。Tiny Basic本体は、自己解凍ファイル、またはlzh形式ファイルでダウンロードできる。ダウンロードしたプログラムをクリックすると Tbasic.exe という実行ファイルとヘルプファイルが生成される。これがTiny Basicを動かすプログラムである。
 なお竹内氏のお許しを得て、自己解凍ファイル(tbexe115b.exe)を、このページから直接ダウンロードできるようにした。

 サンプルプログラムは、次をクリックしてダウンロードして下さい。

      特異点解法プログラム      差分法プログラム      有限要素法プログラム

計 算

 Tiny Basic.exe をクリックしてプログラムを立ち上げて下さい。主窓のほかに、 実行画面窓も開きます。主窓のメニューから プログラム>開いて と進み、動かすファイル(tbtの拡張子が付いたファイル)を選んでクリックすると、プログラム窓にプログラムが読み込まれ表示される。メニューから 実行>プログラムの実行 と進むと、実行窓に計算結果が示される。また数値の入力が要求されるときは、小さなデータ入力窓が開くから、そこに直接数値を入れてOKを押して下さい。
 プログラムを変更したいときは、プログラム窓に表れているプログラムを直接書き換え、すぐ実行することができる。プログラムをコンパイルしてから実行する方式でなく、読み込んで解釈しながら進むインタープリター方式の特色がそこにある。

コメント

 Tiny BasicはBASICに比べて、行番号が不要で構造化し易いため、すっきり見やすくなる利点がある。しかし制約もある。たとえば、配列の次元を入力した変数で指定することはできず、プログラム中で数値として指定しなければならないことである。 このため;
    特異点解法では、円柱表面に分布させる渦の数 4N-2 のNの最大値を100
    差分法では、 縦横のメッシュ数 NE, ND の最大値を100
    有限要素法では、要素数 NE、接点数 NP の最大値を100
としてプログラムが書かれている。この限界を越えて、手入力でサンプルプログラムを走らせることはほとんど考えられないが、 必要が生じたら、プログラム中の常数 C の値を、必要な大きさに直接書き換えれば対応できる。

 著者に対して直接質問などがあるときは、次のアドレスにメールを下さい。 ohashi@cc.kogakuin.ac.jp