バイオプログラミング第一 · 2020-07-20 · プログラム言語とは？...
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バイオプログラミング第一
榊原 康文、佐藤 健吾
慶應義塾大学理工学部 生命情報学科
プログラム言語とは？
u 計算機と対話（命令）するためのもの
n ＣＰＵは機械語（アセンブラ）を解釈し，実行
例） 01000011 （加算命令）
高級プログラム言語
FORTRAN, C, Python, Java, LISP, など
n 人間がこの言葉で命令する（プログラムを書く）のは難しい
n より人間に近いプログラム言語でプログラミング
コンピュータ上でのプログラム作成手順
エディタ プログラムの作成
コンパイラー 機械語へ翻訳
コンピュータ上で実行（CPU, メモリー, ディスク）
C言語とは
C言語 → 言葉 → 言葉には文法がある↓
まず文法を理解↓
次に表現方法を学習（プログラム作法，アルゴリズム）
u カーニハン，リッチーにより（ＵＮＩＸのシステム記述言語として）開発された現在最も広く使われているプログラム言語
n パソコンから，ワークステーション，大型コンピュータまで
n バイオインフォマティクスのソフトウエア作成
u 教科書は，C言語の文法を中心に書かれている
前半の目標
u C言語を使って，
行列の積（掛け算）のプログラムが書けるように
なること
÷÷÷
ø
ö
ççç
è
æ=
÷÷÷
ø
ö
ççç
è
æ´÷÷÷
ø
ö
ççç
è
æ
401256059107103172644
4392383112
0510917231
プログラミングの勉強
u とにかく自分でプログラムを作成して，何度も間違いを起こすことを通じて，プログラミング技法を覚えていくことが重要！！
uスキル（技術）の獲得はまず手をうごかすこと
問題を解くプログラムが書けるようになるためには
C言語の習得
アルゴリズムの勉強（問題を解くためのプログラム手法）
生命科学における応用問題
バイオプログラミング第一
•アルゴリズムと情報処理•バイオプログラミング第二•基礎生命実験
•バイオインフォマティクス•生命情報実験
授業の進め方，単位について
u毎回プログラミング実習を行う予定
u単位について
n期末試験
n レポート課題（３回位を予定）
n翌週までにプログラムと実行結果を提出
（授業支援）
出席について
u すべての回をZoomによるオンライン講義で実施します。u Zoomの接続状況を使って毎回出席を取ります。
Zoomの運用ルール
u 本名で参加してください。
! 参加時に本名を入力する。
! 後から変更するには、「参加者」→自分の名前→「詳細」→「名前の変更」で変更可能
u プライバシーを保護するため、「バーチャル背景」を推奨します。
! 「ビデオ」の右の「^」から設定可能
u 全体への説明中： マイクは常にOFF、ビデオはON
u 実習中： マイクは必要な時にON、ビデオはON
u Zoom内のチャットはほぼ見ません。代わりにSlack（後述）を使ってください。
Zoomの運用ルール
u 全体への説明は、メインセッションで行います。
u 実習は、各自に割り当てられたブレークアウトルーム (BR) で行います。
u 実習中、教員はメインセッションにいます。TAは各ルームを見廻ります。
メインセッション BR1
BR2
榊 佐
TA
学
学
学
学
Slackの運用ルール
u biopro1-2020.slack.com（バイオプログラミング第１用のワークスペース）に参加してください。
u チャンネルの役割
! #general： 全体の連絡を書き込みます。! #yyyy-mm-dd（日付）： その日の連絡を書き込みます。教員はここを見ています。
! #helpme： TAはここを見ています。TAを自分のブレークアウトルームに呼びたい時に書き込んでください。自分のルーム
番号と質問内容を書いてください。
! #random：雑談用のチャンネルなので、自由に使ってください。
参考
uホームページ
n http://www.dna.bio.keio.ac.jp/lecture/progen/
u メールアドレス
プログラミング言語講義
Ｃのプログラムの構造
【インクルード文】
【宣言文】
【ｍａｉｎ関数】
【関数】
：
：
【関数】
← 標準関数などを「組み込む」ための処理
← グローバル変数宣言，関数のプロトタイプ宣言，ｄｅｆｉｎｅ文
} Ｃ言語では，「あるひとまとまりの処理」はすべて関数として扱われる
ｍａｉｎ関数
uどのようなプログラムにおいても，必ず用意され
なければならない関数
u実行プログラムの中で最初に実行される関数
uほかのすべての関数は，このｍａｉｎ関数の中で
使われる
ｍａｉｎ関数の構造
ｉｎｔ ｍａｉｎ（ｖｏｉｄ）｛【変数の宣言】；：【文】；：：
ｒｅｔｕｒｎ ０；｝
文は一つの処理を書いたもの，「セミコロン」で終わる
単純なＣのプログラム
＃ｉｎｃｌｕｄｅ ＜ｓｔｄｉｏ.ｈ＞
ｉｎｔ ｍａｉｎ（ｖｏｉｄ）｛【変数の宣言】；：【文】；：：
ｒｅｔｕｒｎ ０；｝
【インクルード文】
【宣言文】
【ｍａｉｎ関数】
【関数】
：
：
【関数】
}
単純なＣのプログラム
＃ｉｎｃｌｕｄｅ ＜ｓｔｄｉｏ.ｈ＞ 【インクルード文】
標準入出力を使うためのインクルード文
入力） キーボード
出力） CRTディスプレイ
最も単純なＣのプログラム
＃ｉｎｃｌｕｄｅ ＜ｓｔｄｉｏ.ｈ＞
ｉｎｔ ｍａｉｎ（ｖｏｉｄ）｛
【文】；：：
ｒｅｔｕｒｎ ０；｝
＃ｉｎｃｌｕｄｅ ＜ｓｔｄｉｏ.ｈ＞
ｉｎｔ ｍａｉｎ（ｖｏｉｄ）｛ｐｒｉｎｔｆ（”Ｈｅｌｌｏ”）；ｒｅｔｕｒｎ ０；
｝
最も単純なＣのプログラム
＃ｉｎｃｌｕｄｅ ＜ｓｔｄｉｏ.ｈ＞
ｉｎｔ ｍａｉｎ（ｖｏｉｄ）｛ｐｒｉｎｔｆ（”Ｈｅｌｌｏ”）；ｒｅｔｕｒｎ ０；
｝
ｐｒｉｎｔｆ
画面への出力（関数）
” ” （ダブルクォーテーション）で囲まれた中に書かれた文字や記号はそのまま画面に出力される
注意事項
演習について
u 基本的にはどのようなプログラミング環境でも構いません。
u この講義では当面の間、ブラウザ開発環境paiza.ioを使います。
https://paiza.io/ja
u 慣れてきたらVisual Studio Codeを使用します。後日改めて説明します。
演習について
u 演習課題は「授業支援」を用いて提出してください。
u 毎回、「考察」を記述したテキストファイルを一緒に提出してください。
! 内容はそれほど長くなくてもいいです。
! Wordではなく、メモ帳などで作成したテキストファイルにしてください。
u ファイル名には日本語が含まれないようにしてください。
! ZIPファイル、Cファイル、TXTファイル