はじめに

本文は，大学1年次学生のためのプログラミング演習の手引きである．

Julia言語の v1.9 を採用した． Julia言語は，開発効率と実行速度の両立を目指した言語である． Juliaは，汎用である（どんな目的にも使える）が，数値計算の扱いに，とくに優れている．

本文では，プログラムと実行結果を，たくさん紹介する．それらの多くは，大学初年級の数学や技術工学の分野で現れる数値計算から選んでいる．

プログラミングの演習が，単に言語の習得に留まらず， STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics) の理解の助けになることを希望する．

動作環境

設置（インストール）とは，アプリケーションやプログラムを利用できるように，計算機の環境を整えることをいう．

本文では，利用するPCで，以下の設置がなされていることを前提とする．

プログラミング演習の環境を設定する方法：2022春夏学期授業向けの環境設定を参考に，手元 PC に実行環境を構築せよ．

Julia言語の 1.0 版は，2018年8月に公開された． Julia 1.0 released

この本文の構築には，2023年8月24日に交際された最新版 1.9.3 を用いた．上位互換性が確保されており，性能も改善されているので，可能なら，バージョンアップするとよい． Julia v1.9.3 has been released

Julia の１語句をキーワードに検索しても，人の名前によく使われる単語であるので，Julia言語の内容にたどり着くのが難しい．

Julialang で検索することを，強く勧める．

Juliaの思想

"Why We created Julia, 14 February 2012, Jeff Bezanson, Stefan Karpinski, Viral B. Shah, Alan Edelman
- 参考和訳「なぜ僕らはJuliaを作ったか」丸井淳史さん（2012年2月21日）

本文では，Julia v1.9.3 を用いる（再掲）

本年 (2023年) 現時点の決定版ともいえる日本語解説本２冊が出版された．著者は，著名な Julian である．どちらも入門書を標榜しつつ，高度な内容を紹介している．

構文早見表

Juliaによるプログラミング入門

Think Julia: How to Think Like a Computer Scientist, Ben Lauwens, Allen Downey, 英語
- オンライン版 Think Julia: How to Think Like a Computer Scientist
- 書籍→ https://www.oreilly.com/library/view/think-julia/9781492045021/
- MIT (Massachusetts Institute of Technology) の授業 "Introduction to Computational Thinking" の教科書
Tanmay Teaches Julia for Beginners: A Springboard to Machine Learning for All Ages, Tanmay Bakshi, 2020, ISBN:978-1260456639, 英語
- 天才プログラマータンメイが教えるJulia超入門上記の日本語訳．訳は菅原．東京化学同人 (2022), ISBN: 9784807920211.
1から始めるJulia, 進藤裕之，佐藤建太，コロナ社 (2020), ISBN 978-4-339-02905-5
WEB+DB PRESS Vol.111 第2特集に Julia の詳細な紹介記事がある．
- 雑誌 ISBN 978-4-297-10657-7, 技術評論社，2019年6月24日発売．
- サポートページ
Julia Language Programming ~ お気楽 Julia プログラミング超入門広井誠さん，Julia 1.0

物理学などへの応用

１週間で学べる! Julia数値計算プログラミング永井佑紀，講談社 (2022)，ISBN: 978-4065282823
- 物理で使う数値計算入門：Julia言語による簡単数値計算：永井さんのメモ
Julia で作って学ぶベイズ統計学須山敦志，講談社 (2021)，ISBN: 978-4-06-525980-1
黒木玄先生・東北大学：数学・統計の分野で，多数のJupyter notebookを公開している
- 微分積分学 Calculus
- 統計 Statistics
- 微分方程式 Differential equation
- 高校数学の話題 HighSchoolMath

本文では，数値計算の話題を多く扱っている．以下の文献を参考にした．

数値計算の常識，伊理正夫，藤野和建，共立出版，1985年，ISBN: 978-4320013438
- 出版社のページ
- CiNiiBooksへのリンク BN00729247
数値計算講義，金子晃，サイエンス社，2009年，ISBN: 978-4781912257
- 出版社のページ
- 著者サポートページ → 数値計算講義のページ
- CiNiiBooksへのリンク BA89645032

以下本文の各節表題には，冒頭に ■，▼，▲，★ の記号が付いている．各記号の意味は，以下の通りである．

以上の記号の前に，● の記号がついた節は，高度な内容を含んだり，後の説明を先取りしたりしている．

さらに，◎ は，Julia 0.6.4 から書き換える場合の注意を示す．

本文は，不定期に更新する．節の配置も変更する可能性がある．

本文は，著者らの知見に基づく情報の公開を目的としている．本文に書かれた内容およびその正誤によって生じた結果について，著者らはいかなる責任を負わない．

本文に掲載した内容は，著者らの環境でのみ動作の確認を行なっており，いかなる環境においても再現できることを保証するものではない．

実行環境

本文は，いわゆる MIT LICENSE で公開する． LICENSEの本文は MIT License を，その参考和訳は MIT License 参考和訳を参照せよ．