Dalam pembicaraan tentang Fortran 90 ini, sekaligus akan kita manfaatkan untuk memberikan gambaran tentang pemakaian editor XEmacs. Pertama kita panggil XEmacs seperti yang dijelaskan pada sub-bagian (3.1.3) di atas. Setelah berhasil
memanggil XEmacs kemudian kita ketik program dalam bahasa Fortran 90 seperti gambar (3.6) di bawah ini. Untuk membuat berkas seperti contoh di bawah, dari XEmacs pilih menu File dan pilih Open. Setelah mouse kita klik pada pilihan tersebut, maka akan muncul tambahan window kecil. Pada window inilah kita ketik nama source code yang akan kita buat misalnya dengan namacontoh1.f90. Sete- lah kita mengetikkan nama dan kemudian kita klik tombol OK maka proses pem- buatan program dapat kita mulai.
Gambar 3.6: Contoh program dalam bahasa Fortran 90
Perhatikan bahwa dengan membuka berkas bernamacontoh1.f90maka ada tambahan menu pada XEmacs yaitu menu F90di dekat menu Help. Inilah salah satu fitur yang dimiliki XEmacs seperti yang diuraikan pada sub-bagian (3.1.3) di atas yaitu dapat mengenali jenis berkas yang sedang disunting. Kita dapat menco- ba memanfaatkan menu tambahan tersebut yaitu salah satunya untuk kepentingan berikut. Pertama kita tulis program dalam Fortran 90 dengan huruf kecil semua. Kemudian kita klik dengan mouse menu F90 dan dipilih Upcase Keywords (buffer). Selesai kita klik pada pilihan tersebut maka beberapa kata tertentu pada source code akan otomatis berubah menjadi huruf besar. Kalau kita jeli dan paham bahasa Fortran 90 maka akan kita ketahui bahwa kata yang diubah menjadi huruf besar adalah kata atau perintah bawaan yang dimiliki Fortran 90. Kegunaan dari perubahan ini adalah bahwa source code tersebut sekarang menjadi lebih enak dan
mudah untuk dibaca baik oleh si pembuat maupun orang lain.
Setelah source code kita simpan dengan meng-klik mouse pada iconSavemaka kitacompiledanrunsource code tersebut melalui terminal dengan perintah berikut.
pn@atom99:~> f90 conto1.f90 pn@atom99:~> a.out
Ketik umur anda dalam tahun: 37 Anda berumur 13505.0 hari.
pn@atom99:~> _
3.3
Paket program matematika
Untuk menyelesaikan suatu masalah komputasi, kadang-kadang memadukan antara penggunaan bahasa pemrograman dengan paket program yang memiliki fasilitas penanganan masalah matematika tertentu adalah sangat penting. Sebagai contoh : ketika sedang membuat program tiba-tiba pada satustatementtertentu dalam source code diperlukan adanya nilai coba awal dari suatu ungkapan matematika agar proses iterasi dapat berjalan. Untuk hal ini maka diperlukan paket program numerik seperti Octave atau Scilab (dalam MS Windows dikenal Mathlab). Dalam kasus lain, satu statement dalam source code mungkin memerlukan bentuk analitik dari suatu pros- es penyederhanaan, integral atau diferensial suatu fungsi. Untuk masalah ini maka diperlukan paket program aljabar sperti MuPAD atau Mathematica.
3.3.1
Octave
Octave adalah paket program interaktif untuk penanganan masalah komputasi nu- merik menggunakan bahasa tataran tinggi (high level language). Di lingkungan Dos/Windows, salah satu program paling populer yang memiliki fungsi semacam ini adalah Mathlab.
Istilah bahasa tataran tinggi dalam hal ini adalah untuk mengkontraskan dengan istilah bahasa tataran rendah (low level language) yang digunakan untuk memerikan bahasa pemrograman. Untuk memahami apa yang dimaksud dengan kedua istilah tersebut, bayangkan kita dihadapkan pada masalah untuk menemukan invers dari
matrikA. Dalam bahasa tataran tinggi, maka hasil dari invers matrikAdiperoleh se- bagai contoh dengan memberikan satu statementInv(A). Kita tidak perlu menge- tahui bagaimana proses yang terjadi di dalam statement Inv(A) sehingga dapat memberikan hasil yang diinginkan tersebut. Dalam bahasa tataran rendah, masalah yang sama tersebut perlu diurai ke dalam beberapa urutan statement (algoritma) sedemikian hingga akan diperoleh hasil yang diinginkan. Pertanyaan yang segera muncul adalah : kenapa masih diperlukan bahasa tataran rendah jika ternyata bahasa tataran tinggi bentuknya operasinya lebih sederhana ? Jawabannya adalah : kadang- kadang suatu masalah yang kita hadapi memiliki sifat bawaan yang memang tidak memungkinkan untuk diselesaikan dengan bahasa tataran tinggi.
Untuk menggunakan Octave, kita panggil perintah berikut melalui terminal
pn@atom99:~> octave
GNU Octave, version 2.0.16 (alpha-suse-linux-gnu).
Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 John W. Eaton. This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details, type ‘warranty’.
octave:1> _
Dengan munculnya sedikit pesan diikuti prompt seperti di atas merupakan tanda bah- wa Octave siap untuk merespon perintah yang kita berikan. Octave memiliki fasili- tas perintah untuk menyelesaikan berbagai masalah yang muncul dalam perhitungan numerik. Beberapa masalah tersebut antara lain : manipulasi matrik, perhitungan fungsi-fungsi khas, aritmatika, penyelesaian persamaan simultan, persamaan tak lin- ear, persamaan diferensial, integrasi fungsi, pengeplotan data dan grafik, optimasi, pemrosesan signal dan citra dan sebagainya. Petunjuk lengkap tentang Octave se-
banyak 254 halaman juga tersedia dalam GNU/Linux pada direktori/usr/doc/packages/octave
dalam bentuk berkas postscript dapat dibaca secara online atau siap untuk di-print. Contoh di bawah menggambarkan hasil keluaran Octave untuk manipulasi matrik, sebagai contoh dalam mencari invers serta determinan matrikAberorde4×4yang diberikan pengguna. Perintah penting di dalam Octave yang pantas diingat adalah
quituntuk keluar atau mengakhiri Octave sertahelpuntuk melihat informasi se- cara online pada Octave.
pn@atom99:~ > octave
GNU Octave, version 2.0.16 (alpha-suse-linux-gnu).
Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 John W. Eaton. This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details, type ‘warranty’.
octave:1> A=[0.12,0.34,1.2,2.12;0.56,1.12,0.67,3.21; 6.2,0.54,0.02,3.54;0.3,4.98,0.78,1.98] A = 0.120000 0.340000 1.200000 2.120000 0.560000 1.120000 0.670000 3.210000 6.200000 0.540000 0.020000 3.540000 0.300000 4.980000 0.780000 1.980000 octave:3> B=inv(A) B = 0.1553045 -0.3357496 0.1864478 0.0446896 -0.1106167 -0.0606175 -0.0031418 0.2223289 1.3129762 -1.0145761 0.0598373 0.1320484 -0.2625464 0.6030147 -0.0439199 -0.1129305 octave:4> C=B*A C =
1.0000e-00 -4.9602e-18 -2.0041e-17 -1.7862e-17 3.0493e-19 1.0000e-00 -1.1845e-17 -1.0598e-17 8.3189e-17 2.5208e-17 1.0000e-00 2.9965e-16 -9.8493e-18 7.4268e-17 -3.0486e-17 1.0000e-00
octave:5> det(A) ans = 58.462
octave:6> quit pn@atom99:~ > _
3.3.2
Scilab
Scilab adalah paket program yang memiliki fungsi seperti Octave yaitu menyediakan bahasa tataran tinggi untuk menyelesaikan masalah-masalah perhitungan numerik. Perbedaan yang jelas hanyalah pada tampilannya. Jika Octave berpenampilan ter- minal murni maka Scilab memiliki tampilan GUI disertai beberapa menu pilihan. Untuk mengaktifkan Scilab maka dapat kita pilih pada menu pilihan yang terdapat pada K-paneldi kiri bawah desktop KDE. Jika menu pilihan tersebut tidak ada, kita dapat memanggil perintahscilabdilanjutkan Enter melalui terminal. Gam- bar (3.7) menunjukkan tampilan GUI dari Scilab ketika pertama kali diaktifkan.
Gambar 3.7: Contoh tampilan Scilab
Selain membaca petunjuk lengkap pada direktori/usr/doc/packages/scilab, cara paling mudah untuk belajar menggunakan Scilab adalah dengan meng-klik mouse pada menuDemosdi panel atas Scilab. Setelah kita klik menu tersebut maka akan muncul menu tambahan yang berisi pilihan tentang berbagai topik yang dapat kita li- hat demonya. Gambar (3.8) menunjukkan kemamuan Scilab dalam membangkitkan beberapa jenis grafik 3 dimensi dan kontur dari bentuk fungsi yang diberikan.
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 1 0 -1 Z -3.14 -0.14 2.86 Y 2.86 -0.14 -3.14 X -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 6 0 -6 -6 0 6 6 0 -6
Gambar 3.8: Contoh tampilan grafik yang dihasilkan oleh Scilab
3.3.3
Mathematica
Berbeda dengan Octave dan Scilab, paket program Mathematica berfungsi terutama untuk penanganan masalah komputasi aljabaralgebraic manipulationdan bukan nu- merik. Ini berarti keluaran yang dihasilkan Mathematica akan berupa simbol-simbol matematika dan bukan sekedar angka-angka. Dengan Mathematica maka bebera- pa masalah yang muncul dalam aritmetika, kalkulus, aljabar, operasi matrik, grafik suatu fungsi dan topik lain akan secara prinsip dapat diselesaikan.
Mathematica dapat dipanggil dengan mengetik perintahmathematicadari ter- minal sedemikian hingga muncul apa yang disebut Notebooks. Perintah yang kita masukkan pada Notebooksakan dievaluasi oleh Mathematica setelah kita menekan tombol Enter yang terletak di pojok kanan bawah keyboard. Gambar (3.9) me- nunjukkan contoh beberapa operasi matematika yang dihasilkan oleh Mathematica.
Bagi pemula, cara termudah untuk belajar menggunakan Mathematica adalah dengan meng-klik mouse pada menuHelpdan kemudian memilihHelp Browser. Jika cara ini sudah kita kerjakan maka akan muncul tambahanNotebooksyang dari sinilah demo tentang berbagai topik akan dapat kita saksikan. Gambar (3.10) mem-
Gambar 3.9: Contoh hasil manipulasi matematika yang dihasilkan paket Mathemat- ica
berikan contoh terhadap kemampuan Mathematica dalam membangkitkan beberapa jenis grafik.
3.4
Plot fungsi dan data
Cara terbaik untuk membandingkan hasil komputasi atau eksperimen dengan hasil yang diperoleh oleh cara atau orang lain adalah dengan menampilkan secara bersamaan berbagai hasil tersebut pada satu grafik yang sama. Dengan cara ini maka adanya penyimpangan dari berbagai hasil akan secara visual mudah untuk ditampilkan. Paket program berikut berguna untuk keperluan pembuatan plot data serta fungsi matem- atika yang diberikan.
3.4.1
GnuPlot
Dari namanya sudah nampak bahwa GnuPlot adalah paket program untuk mem-plot data dan fungsi yang diberikan pengguna. Untuk mengaktifkan GnuPlot, kita dapat
Gambar 3.10: Contoh grafik yang dihasilkan paket Mathematica
mengetik perintahgnuplotdari terminal seperti berikut.
pn@atom99:~ > gnuplot
G N U P L O T Linux version 3.7 patchlevel 1
last modified Fri Oct 22 18:00:00 BST 1999
Copyright(C) 1986 - 1993, 1998, 1999
Thomas Williams, Colin Kelley and many others
The gnuplot FAQ is available from
<http://www.ucc.ie/gnuplot/gnuplot-faq.html>
Send comments and requests for help to <info-gnuplot@dartmouth.edu> Send bugs, suggestions and mods to <bug-gnuplot@dartmouth.edu>
Terminal type set to ’x11’ gnuplot> _
Setelah muncul beberapa pesan dan prompt seperti di atas maka GnuPlot sudah siap untuk menerima perintah yang kita berikan. Dua perintah penting yang perlu diin- gat dan yang dapat diketikkan pada prompt GnuPlot adalahquituntuk keluar dari GnuPlot sertahelpuntuk memanggil manual GnuPlot secara online. Sebagai con- toh, untuk mengetahui bagaimana cara membuat plot suatu fungsi atau data maka kita ketik perintah
gnuplot> help plot
Setelah kita ketik Enter maka di layar akan tampil semua informasi tentang perintah
plot. Untuk kembali lagi ke prompt GnuPlot maka kita tekan Enter dua kali. Untuk memberikan gambaran penggunaan GnuPlot, cobalah untuk membuat da- ta yang dapat mencerminkan nilai-nilai variabel xdan ydengan menggunakan text editor yang kita sukai. Bayangkan kita akan mencoba membuat plot data tersebut dengan fungsi tertentu sebagai contohsin(0.3x)dalam satu grafik yang sama. Seba- gai contoh, data tersebut kita beri namadata.txtyang isinya seperti berikut.
6 0.13 10 0.20 15 0.29 16 0.31 17 0.33 21 0.39 29 0.62 37 0.78
45 0.99 53 1.20 61 1.41
Perintah untuk menampilkan plot data dan fungsi di atas maka kita ketik pada prompt GnuPlot perintah seperti di bawah.
gnuplot> plot [6:61] sin(0.3*x),"data.txt" with line
Setelah kita tekan Enter maka di layar akan muncul tambahan window yang isinya grafik plot data dan fungsi tersebut. Gambar (3.11) adalah tampilan dari hasil plot dengan perintah di atas.
-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 10 20 30 40 50 60 sin(0.3*x) "data.txt"
Gambar 3.11: Contoh grafik hasil plot data dan fungsi menggunakan GnuPlot
3.5
Program pembuat dokumen
Pada umumnya ada dua cara untuk membuat dokumen dalam GNU/Linux. Yang per- tama adalah menggunakan paket olah kata (word processor) seperti dalam Dos/Window dan yang kedua adalah menggunakantype setting. Caratype settingadalah lebih han- dal dibandingword processor tetapi dengan resiko lebih rumit cara menggunakan- nya. Type settingpada umumnya digunakan untuk membuat dokumen yang bersifat teknis sebagai contoh diperlukan banyak ungkapan matematika dan gambar pada dokumen tersebut. Dalam hal ini maka LA
Word processorlebih mudah cara menggunakannya karena biasanya bersifatWYSWYG
yang merupakan kependekan dari What You See is What You Get. Artinya apa yang kita ketik dan kita lihat di monitor maka bentuk itulah yang nantinya kita dapatkan ketika kita meng-print dokumen tersebut. Salah satu paket Office yang tersedia dalam GNU/Linux adalah Star Office yang memiliki fitur praktis sama dengan Microsoft Office. Untuk mengaktifkan Star Office, kita dapat meng-klik menggunakan mouse pada pilihan menu di K-panel. Apabila pada menu tidak tersedia, kita dapat me- manggil melalui terminal dengan mengetik perintah seperti berikut.
pn@atom99:~ > soffice
Setelah menekan Enter maka kita siap untuk membuat dokumen yang diinginkan. Gambar (3.12) adalah tampilan GUI dari Star Office setelah berhasil diaktifkan.