Fortran 統合開発環境

Fortran Builder の紹介

日本ニューメリカルアルゴリズムズグループ
技術部

中野剛

Fortran Builder の概要
・ Fortran 統合開発環境 – 学習用電子ブック搭載
・ 世界で多くの実績、「NAGWare f95 コンパイラ」を使用
・ 学習用電子ブック「Fortran 90/95 プログラミング入門」搭載
・ LAPACK（線形代数パッケージ）利用支援ウィザード搭載
・ プロットライブラリ利用支援ウィザード搭載
・ 日本語メッセージ及び、日本語マニュアル完備
・ デバッグ機能搭載

・ Fortran77 から Fortran95 へのコンバート機能
・ C/C++/Fortran の混在開発が可能

世界で実績ある、NAGWare f95 コンパイラ搭載
・ 世界の先端を行く機能を備えた Fortran コンパイラ・ 世界に先駆けて Fortran2003 の機能を搭載
・ 分かり易いエラーメッセージ
・ C/C++のプログラムを簡単に混在利用
・ コンパイル時の厳密な文法エラーチェック（比較表を参照）

エラーチェック比較表
項目

NAG

C社

I社

同じファイル内での引数タイプの違い○○

×異なるファイル間での引数タイプの違い
定数引数に値を代入（INTENT文なし）

○××

○
○××××

サブルーチン内でDOループ変数への代入（INTENT文なし）
配列領域外エラー（X(*)と指定）○××

配列領域外エラー（ダミー引数へ実際の大きさ以上の値を指定）○××

文字領域外エラー（ダミー引数へ実際の大きさ以上の値を指定）
ローカル変数の初期化忘れ

○○×○×
×

引数の初期化忘れ○○×

COMMON変数の初期化忘れ○××

モジュール変数の初期化忘れ
配列要素の初期化忘れ○○×○××

配列引数要素の初期化忘れ○○×

COMMON配列要素の初期化忘れ
MODULE配列要素の初期化忘れ

○××

○

××

SUBROUTINE内のローカル配列要素の初期化忘れ
自動配列要素の初期化忘れ

○○×××
×

保存配列要素の初期化忘れ
INTENT(OUT)配列要素の初期化忘れ
DOループで増分0と指定○○×○○×○×××EQUIVALENCE経由でDOループ変数への代入○○

同じファイル内でSOBRUOTINEをFUNCTIONとして参照
別のファイル間でSOBRUOTINEをFUNCTIONとして参照

○○×

○×

×

配列への規格外代入
領域が開放された後にその領域へポインタを通じて値を代入

○
○×××
×

サブルーチンから復帰後にグローバルポインタを通じてローカル配列へ値を代入○××

Fortran 90/95 学習機能・ 法政大学 竹内則雄 教授 監修
・ e-Book でのレッスン形式で、基礎から Fortran90/95 を体系的に習得できます・ 各レッスンのサンプルプログラムや演習問題の回答結果は Fortran Builder から実際に実行が可能であり、体験的な学習が可能ですプロットライブラリに「Simdem」を搭載
・ グラフィカルな表現を可能にするプロットライブラリ・ Fortran のプログラムから簡単に GUI を実装できます・ Fortran のプログラムから色々な種類のグラフが簡単に描けます

簡単な Fortranのプログラム

「Simdem」プロッティングイメージ

数値計算ライブラリ LAPACK がすぐ使える
・ 数値計算ライブラリに Lapack を標準搭載
・ Fortran Builder から簡単に利用可能です・ 各関数に対して日本語解説のヘルプを搭載

日本語サポート・ 開発は日本で行われてます・ エラーメッセージ、マニュアル、メニューなど完全日本語対応

デバッグ機能・ プログラムの作成を支援するデバッグ機能を提供
・ ブレークポイントを設定した行で動作を停止できます・ ステップ実行で一ステップずつ動作を確認できます
・ 変数値表示で変数の変化の状況を見ることができますFortran77 から Fortran95 への変換機能
・ Fortran77（固定形式）のソースを Fortran95（自由形式）のソースに変換します

Fortran77

Fortran95

Fortran77/90/95/C/C++ 混在開発環境
・ C/C++/Fortran を一つのプロジェクトの中に混在させた形で開発が可能です
・ C/C++/Fortran それぞれの言語の得意の分野を組み合わせてプログラムをすることができます

プロジェクト例
Ｃメインルーチン

Ｆｏｒｔｒａｎ計算ルーチン

「NAG Fortran Library」（体験版）付属
・ 高い信頼性、計算精度、スピードを持つ、世界標準ともいえる数値計算ライブラリです・ Fortran Builder から簡単に利用可能です・ ライブラリの全ての機能を、３０日間ご試用頂けます「NAG Fortran Library」ご提供機能・・・・・・・・・・・・・・・特殊関数
双曲線関数 1、ガンマ関数、誤差関数、ベッセル関数、フレネル関数、楕円積分、楕円関数、エアリー関数、ケルビン関数、エラー関数、Hankel 関数
行列、ベクトル操作
逆行列、疎行列ユーティリティー
線形方程式
一般連立線形方程式、対称連立方程式、三角連立方程式、一般帯連立方程式、
対象帯連立方程式、LU 分解、コレスキー分解、疎行列連立方程式
固有値問題
固有値、固有ベクトル、シュール分解
特異値分解（ＳＶＤ）
最小二乗問題FFT
畳み込み曲線、曲面フィテッィング、補間
エルミート補間、1 次元スプラインフィット、2 次元スプラインフィット、修正シェパード法、チェビシェフ級数
最適化
線形計画法(LP)、2 次計画法(QP)、非線形最小二乗法、非線形計画法、１変量最小化
非線形方程式
多項式の根、非線形方程式の根、連立方程式の根求積
有限区間の数値積分、無限区間の数値積分、多次元積分
積分方程式
線形フレッドホルム積分方程式、非線形ヴォルテラ畳み込み方程式、アーベル型方程式
常微分方程式
ルンゲクッタ、初期値問題、アダムス、BDF、境界値問題
偏微分方程式
ヘルムホルツ方程式(Helmholtz)、マルチグリッド、楕円微分方程式、放物型偏微分方程式、ブラックショールズ(Black Scholes)、Bond・・・・・・・・・・・・・

メッシュ生成反復法、Delaunay、Advancing-Front
オペレーションズリサーチ(OR)整数計画、最短経路問題
統計分散関数（偏差、確率）
正規分布、スチュ-デントＴ分布、χ二乗分布（カイ二乗分布）、Ｆ分布、ベータ分布、ガンマ分布、離散分布
乱数発生
準乱数、一様分布、正規分布、多変量正規分布、ベータ分布、指数分布、ガンマ分布、2 項分布、超幾何分布、フォン・ミゼス分布、離散分布
1 変量推定2 項分布信頼区間、ポアソン分布信頼区間、ワイブル分布信頼区間、ロバスト推定
回帰分析
線形回帰分析、多重線形回帰分析
相関分析
ピアソン積率相関係数、共分散行列、偏相関行列、偏共分散行列
多変量解析
因子分析、主成分分析、正準分析、クラスタ分析、判別分析
一般化線形モデル（ＧＬＭ）
分散分析(ANOVA)
時系列分析
ARIMA モデルフィット、ARMA モデルフィット、予測、伝達関数、スペクトル解析、ACF、PACF
生存解析
カプラン・マイヤ推定値、コックス・ハザード・モデル、危険集合
ノンパラメトリック統計
コックススチュアート検定、ウィルコクソン検定、ラン検定、マクネマー検定、
マンホイットニー検定、フリードマン検定、クラスカルウォリス検定、
コクラン Q 検定、コルモゴロフスミルノフ検定、ケンドールの合致係数、ケンドールの階数相関

Fortran95 ソース整形機能・ Fortran95 ソースを読みやすい形に整形してファイル出力します・ Fortran77 で作成した過去の資産を Fortran95 で活用できます

整形前

整形後

その他の機能・ DLL 作成機能
⇒ 簡単に DLL を作成でき、C/C++, JAVA などから呼び出す事が可能になります・ 入力補完機能⇒ Fortran のキーワードの補完、使用変数や構造体のメンバーの補完などが行えます・ コールグラフ機能⇒ F95 ソースのルーチン間の呼び出し関係を解析し、ファイル出力します
・ 壁紙機能⇒ エディタ編集画面に好きな画像を背景に配置する事ができますライセンス形態
Fortran Builder につきましては、以下の３種類のライセンス形態を用意しています・ ノードロックライセンス⇒ ライセンス登録をした PC（一台のみ）で Fortran Builder をご利用頂けます
・ USB ユーザロックライセンス⇒ Fortran Builder をインストールした PC（複数可）に USB キーを差し込むことで Fortran Builder をご利用頂けます・ フローティングライセンス⇒ 同一ネットワーク内の PC に対して、ご購入頂いたライセンス数の方が、同時にご利用頂けますまとめ・ Fortran 言語が分かりやすい形で提供される事によって、Fortran言語の利用者が増える事を期待して本製品は製作されています
・ 学術分野、ソフトウェア開発の現場や情報処理教育において、本製品の活躍の場が広がると考えています