7/5 Java プログラミング第1回

最近の計算機関連のニュースから

前回までの補足

試験は9月1日(金)，持ち込み不可．出題範囲は，講義のWWWページおよび，はいぱーワークブックの20までと，22データ処理，24描画システム，25ネットワークニュース，26文書聖書システム，27 シェルの活用内．
過去問
- 1997年度問題
- 1998年度問題
- 1999年度問題
  - 共通問題
  - 独自問題

前々回の課題(LaTeXの課題)

採点結果

5 109名
4 50名
3 8名
2 2名
1 1名

総評

WORD等のワープロを使っていて，数式がきちんとできていなかった人がいた．
「{}」で囲まれた部分で書体の変更などをおこなうと，「}」以降は元の設定に戻る．このことを利用して，書体を分の一部だけ変更するには，
```
全体のうちで{\bf ここだけゴシック体}でのこりは明朝体
```
のようにする．これを知らないためか，全体がゴシック体になってしまった人がいた．
減点はしなかったが，英数字を JIS X0208 の文字セット(俗に言う全角文字)を用いると，TeXで印刷した時は文字幅のバランスが良くないので避けたほうが良い．逆に片仮名は，JIS X0201の文字セット中の片仮名(俗に言う半角カナ)は TeXでは使えないし，ネットワークニュース等禁止されている場所も多いので避ける．
数式を印刷する時のルールは日本工業規格(JIS; Japanese Industrial Standard)のJIS Z 8201「数学記号」において明確に定められている．これは国際標準化機構(ISO)の定めた ISO 31/XI に準拠した国際的に広く使われるルールである．この JISの規定では，
1. 数値が一般的に定められている定数の記号は，原則としてローマン体とする．
2. 演算の記号は，原則としてローマン体とする．
3. 変数のイタリック体とする．
という原則が述べられている．したがって，sin, cos, log, div などの関数記号は明示的にローマン体にする({\rm cos}のように)必要がある．また，微分，積分の中で使われる d も本来ローマン体である．ただし，実際の数学の本では必ずしも JIS に従った印刷がされているわけではない(問題でも微分の d はイタリックになっていた)．

前回の課題

6/26のuser.ecc.u-tokyo.ac.jpへの時間毎，科類別のアクセスを折れ線グラフにして，~/jousho00/report628.ps というPostscriptファイルに出力しなさい．このファイルが他のユーザから読めるようにして，
```
/home/ktanaka/bin/report628 1
```
を実行してください．

採点結果

5 115名
4 14名
3 7名
2 1名
1 26名ファイルが空，あるいはアクセス権なし
-1 1名他人のファイルをコピー

総評

作成するファイル名を自分のホームディレクトリ以下ではなく，例の通り /home/ktanaka/jousho00/report628.ps にして書き込みできずに質問して来た人がいた．
Postscriptファイルへの出力方法がわからないためか，Xの画面を ImageMagickでキャプチャーして，Postscriptに落とした人がいた．出題意図とは反するが減点はしない．
gnuplotで作成したPostscriptファイルは，出力されるファイルのコメント部分に作成日時と，出力ファイル名が残る．そのため，他人の作成した Postscriptファイルをコピーしたものは分かる．チェックしたところ，人のファイルをコピーした人は1名見つかった．
```
/home/g04027X/jousho00/report628.ps:%%Title: /home/g040290/jousho00/report628.ps
```

今日の目標

はいぱーワークブックの 18 情報システムと情報の処理の「プログラムの実際」の部分を倍々ゲームのページまで自習する．(プログラミングに関しては授業独自の教材を用意するつもりだったが間に合わなかった)
今日の課題を提出する
時間が余った人は，この講義の範囲外だが，プログラミングの世界を自習すると良い．

はいぱーワークブックへの補足

今日の課題をこなすためには，PPM形式(Portable PixMap形式)の画像ファイルに関して説明する．

PPM形式の説明(英語)はkterm のウィンドウで，

man ppm

で見ることができる．PPM形式にはテキスト形式とバイナリ形式があるが，ここではテキスト形式のみ扱う(convert コマンドで作成されるPPMファイルはバイナリ形式の場合があるが，pnmnorawコマンドで変換できる)．実際の例で見てみる．

P3
4 4
255
  0   0   0    0   0   0    0   0   0  255   0 255
  0   0   0    0 255 127    0   0   0    0   0   0
  0   0   0    0   0   0    0 255 127    0   0   0
255   0 255    0   0   0    0   0   0    0   0   0

上の部分をt.ppmというファイルで保存して，

gimp t.ppm

でみると，幅4ドット，高さ4ドットの米粒のような画像が現れるがこれを zoom in していくと，

のような画像とわかる．このファイルの説明をする．

P3
の部分がマジックナンバーという部分で，このファイルが他の画像ファイルで
はなくPPM形式であることを示す(Windowsの多くのアプリケーションのように，
拡張子が .ppm でああることで判断しているわけではない)．PPM形式では空白
(White Space, Spaceコードだけではなく改行，タブも含まれる)はいくついれ
ても良いが，P3の前に入れてはいけない．マジックナンバーの後に 空白
があり，
4 4 255
で，画像の幅，高さ，色の階調数を順に指定する．階調の最大値は，一般には
R(red), G(Green), B(Blue)それぞれ 0(暗い)から255(明るい)までの256階調
あれば人間に自然な画像を表せるといわれているので，ここでは 255 を指定
している．詳しくは， 情報処理システム:画像を参照すること．

その後で，
  0   0   0    0   0   0    0   0   0  255   0 255
  0   0   0    0 255 127    0   0   0    0   0   0
  0   0   0    0   0   0    0 255 127    0   0   0
255   0 255    0   0   0    0   0   0    0   0   0

のように，4x4=16ピクセルの RGB値を順に指定している．ピクセルの指定の順
番は横書きの文章と同じように左上から右下へ横方向に走査していく．1ピク
セル内の指定の順番は R G Bの順番になっている．

上の例で現れる色は

  (0,0,0) 黒
 
 (255,0,255) RとBを混ぜた色なので紫(マゼンダ)
 
 (0 255 127) Gに少しBを加えた色なので青目の緑

の3色である．

今日の課題

以下のプログラム

class Grad{
  public static void main(String[] args){
    int width=128, height=128;
    System.out.println("P3 "+width+" "+height+" 255");
    int i,j;
    for(i=0;i<height;i=i+1){
      for(j=0;j<width;j=j+1){
        System.out.println("255 255 "+(j*2));
      }
    }
  }
}

を ~/jousho00以下にGrad.java という名前で保存して，

javac Grad.java

とコンパイルして，

java Grad > grad.ppm

とプログラムを実行し，出力を grad.ppm というファイルに保存すると，このファイルは PPM形式(Portable PixMap形式)の画像ファイルになっている．

convert grad.ppm grad.gif

を実行して，gif形式にしたのが

である．

上のプログラムの

        System.out.println("255 255 "+(j*2));

の行を変更して，

のような画像ファイルを作成するプログラムにしなさい．

ヒント

の一番左側のピクセル(jが0)の RGB(Red Green Blue)値は(255 255 0)なので黄色になり，一番右側のピクセル(jが127)のRGB値は(255 255 254)なのでほぼ白色になっている．

のような画像を作成するには，画面の左上(i=0, j=0)でほぼ青(0 0 254)，画面の右下(i=127, j=127)でほぼ赤(254 0 0)となるようにプログラミングすると良い．

プログラムがちゃんと動いて，作成したPPM形式のファイルが目的の画像に対応していることを確かめたら，

/home/ktanaka/bin/report705 1

を実行してください．

課題の締切は 7/5(水) の21時です．

次回の講義は 7/10(月) 10:40-12:10 なので注意をすること．