bab 1 dasar-dasar pemograman komputer (fotran)

STANDAR KOMPETENSISetelah menyelesaikan mata kuliah Komputer mahasiswa mampu mengembangkan paket program aplikasi mandiri untuk menyelesaikan masalah keteknikan khususnya Teknik Mesin dengan bahasa FORTRAN

KOMPETENSI DASARMahasiswa mampu menggunakan Program FORTRAN dan dapat menerapkan konsep dasar aliran logika pemrograman dalam membuat program aplikasi

INDIKATOR1. Mahasiswa dapat membedakan karakteristik dari berbagai macam bahasa pemrograman yang ada. 2. Mahasiswa dapat menggunakan program FORTRAN. 3. Mahasiswa dapat merancang aliran logika pemrograman yang logis sebelum menuliskan kode program.

1

Pemrograman Komputer Bahasa FORTRAN

-

2

1.1

BAHASA PEMROGRAMAN

Untuk dapat menggunakan komputer, maka kita harus dapat menyediakan serangkaian instruksi yang dapat diproses oleh komputer. Perencanaan rangkaian instruksi yang dapat dimengerti oleh komputer disebut memprogram, atau penulisan program komputer. Dimana, pekerjaan penulisan program ini sangat bergantung kepada pengertian tentang persoalan yang dihadapi, struktur dan rencana penyelesaiannya, serta pemilihan bahasa pemrogramman yang sesuai. Dalam merencanakan pembuatan program komputer secara efektif dan effisien perlu adanya pertimbangan tentang kebutuhan bahasa pemgrograman. Tidak semua program komputer dapat digunakan secara efektif dan efisien dalam menangani suatu persoalan. Sebagai contoh, untuk memprogram yang lebih condong kepada interpretasi perangkat keras (hardware), bahasa Binnary atau Assembler akan lebih cocok. Sebaliknya, untuk urusan bisnis, COBOL akan lebih gampang digunakan. Tetapi, untuk membuat program yang berhubungan dengan masalah-masalah keteknikan bahasa FORTRAN, PASCAL, atau C++ jauh lebih tepat untuk dipilih. Dalam pemrograman komputer, dikenal beberapa macam bahasa yang digunakan untuk dapat berkomunikasi dengan komputer, yaitu : a. Bahasa Aras Rendah (Low Level Language) atau sering disebut bahasa mesin (Machine Language) merupakan bahasa pemrograman yang paling primitif dalam memprogram komputer digital. Bahasa ini sangat dekat dengan kerja dari mesin komputer itu sendiri. Seluruh instruksi bahasa mesin tidak menggunakan tanda-tanda abjad, hanya menggunakan tanda tanda numerik yang merupakan perpaduan dari bilangan 0 dan 1. Program yang ditukis daalam bahasa ini langsung dimengerti oleh komputer tanpa harus diterjemahkan lebih dahulu. b. Bahasa Assembler merupakan instruksi-instruksi yang dibuat dengan abjad dan tanda-tanda numerik. Instruksi yang digunakandalam bahasa ini disebut Mnemonic. Program yang dibuat dalam bahasa assembler, harus diterjemahkan terlebih dahulu ke dalam bahasa mesin sebelum dijalankan di komputer. Bahasa menggunakan register dan segmen memori komputer yang disebut ofset. Bahasa Assembler sangat sulit dan kompleks sehingga hanya dipergunakan oleh pemrogram berpengalaman. Contoh Program AssemblerDOSSEG .MODEL SMALL .STACK .CODE EXTRN WRITE_DECIMAL:PROC TEST_WRITE_DECIMAL PROC MOV DX,12345 CALL WRITE_DECIMAL MOVE AH, 4Ch INT 21h TEST_WRITE_DECIMAL ENDP END TEST_WRITE_DECIMAL


-

3

c. Bahasa Aras Tinggi (high-level language) merupakan bahasa pemrograman yang mendekati bahasa manusia. Bahasa aras tinggi ini menggunakan kata-kata dalam bahasa Inggris yang dikombinasikan dengan titik, koma dan sebagainya dan tanda-tanda aljabar yang telah dikenal. Contoh bahasa tipe ini adalah FORTRAN, PASCAL, C, C++, BASIC. 1.2 BAHASA FORTRAN

Bahasa FORTRAN, kepanjangan dari FORmula TRANslator merupakan bahasa aras tinggi (High Level Language) atau bahasa yang berorientasi kesuatu masalah tertentu (Problem Oriented Language) tertua dan pertama. Sebelum ada bahasa FORTRAN, seorang pengguna komputer dalam menyelesaikan suatau masalah tertentu harus memakai bahasa mesin/biner yang merupakan bahasa aras rendah (Low Level Language) atau menggunakan bahasa perakit (Assembler). Bahasa ini lebih dekat dengan operasi mesin sehingga sangat sulit dikerjakan karena perintahperintahnya merupakan perpaduan antara 0 dan 1, sehingga sulit untuk dipahami, terutama dalam mencari kesalahan (bug) program. Bahasa FORTRAN, yang dikembangkan sekitar tahun 1950-an, berorientasi ke permasalahan rumus-rumus (formulas) atau permasalahan sain, teknik dan rekayasa. Dalam perkembangannya, FORTRAN mengalami bebarapa tonggak perkebangan. Referensi pertama mengenai FORTRAN baru dikeluarkan dalam bentuk laporan pada tahun 1954 oleh Programming Research Group, suatu divisi teknik terapan (Applied Science Devision) dari IBM dan baru tahun 1957 diterapkan pada komputer IBM 704. Pada tahun 1958 FORTRAN II dikeluarkan dan masih digunakan pada komputer jenis yang sama dari pendahulunya. Tahun 1962, FORTRAN IV dikenalkan di komputer IBM 7030 yang terutama digunakan untuk tujuan teknik. Popularitas FORTRAN menyebabkan banyak dikeluarkan Compiler FORTRAN yang berbeda-beda. Standarisasi FORTRAN dimulai tahun 1966 oleh American Standard Association Committee. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan kompatibilitas dari masing-masing program FORTRAN. Artinya, setiap program yang dibuat dengan Compiler FORTRAN tertentu akan dapat dijalankan di Compiler FORTRAN yang lain dengan perubahan seminimal mungkin. Standar yang baru, yaitu FORTAN IV atau dikenal juga dengan FORTRAN 66 bertahan sampai tahun 1978 ketika komite standar yang baru yaitu American National Standard Institute (ANSI) menrapkan FORTRAN 77 sebagai standar FORTRAN dengan standar nomor X3.9-1978. Salah satu pengembangan standar FORTRAN yang populer untuk pendidikan adaladh WATFIV (Waterloo FORTRAN IV) yang kemudian dikembangkan menjadi WATFOR (Waterloo FORTRAN). Selain itu ada juga kompiler FORTRAN yang cukup populer yang dikembangkan oleh raksasa perangkat lunak Microsoft dengan nama MS-FORTRAN.


-

4

WATFOR-77 dapat digunakan secara interaktif. WATFOR-77 juga menyediakan text editor untuk menuliskan kode sumber (source) program FORTRAN, sehingga tidak diperlukan text editor atau word processor lain. Dengan WATFOR-77 pengguna dapat langsung mengetik program FORTRAN dan menjalankannya, semua satu paket, tanpa harus melalui tahap kompilasi maupun penggabungan (linkage) A. MENJALANKAN WATFOR-77 WATFOR-77 dapat dipanggil dengan mengetikknya pada promp DOS C:\> Fortran\watfor77 (enter)

Kemudian akan tampil jendela edit FORTRAN seperti tampak dalam gambar berikut :

Tempat menulis Statement FORTRAN (Editing Windows)

Untuk menulis Command FORTRAN (Command line)

Short Cut

Gambar 1. Screen Shot Jendela Edit WATFOR-77 Posisi kursor pertama kali pada baris command untuk pengoperasian WATFOR-77. Baris ini digunakan untuk menuliskan perintah untuk pengoperasian WATFOR-77 seperti misalnya mengambil file di disk, menyimpan file, mulai menulis program, keluar program dan lain sebagainya. B. MULAI MENULIS PROGRAM APLIKASI Apabila diinginkan untuk memulai menuliskan program dengan WATFOR-77, langkah pertama yang dilakukan adalah menekan tombol F9 atau mengetikkan i atau input pada jendela baris perintah (command line) WATFOR-77 diakhiri dengan penekanan , sehingga kursor berada pada daerah penulisan statemen FORTRAN. Gambar berikut menunjukkan WATFOR-77 siap melakukan proses penulis program.


-

5

Posisi cursor sekarang ada di area statemen

Gambar 2. Jendela edit WATFOR-77 sudah aktif Selama pengetikan program, dapat dipergunakan tombol-tombol panah di numeric-pad untuk menggerakkan cursor atau dapat juga menggunakan tomboltombol function key. Fungsi tombol-tombol function key dapat dilihat dengan menekan tombol F10. C. MENJALANKAN PROGRAM

Jika diinginkan untuk menjalankan program aplikasi yang sudah ditulis dalam jendela edit FORTRAN, pertama-tama program tersebut harus diberi nama terlebih dahulu yang dapat dilakukan dengan perintah name atau n seperti terlihat dalah gambar berikut.

Perintah untuk memberi nama celcius yang disimpan di drive c pada direktori fortran

Gambar 3. Menuliskan perintah pemberian nama pada program aplikasi Selanjutnya akan layar edit sepertai tampak dalam gambar berikut :


-

6

Saat ini program sudah diletakkan di drive c direktori fortran dengan nama celcius.for Extention for otomatis

Gambar 4. Hasil Eksekusi perintah name atau n Setelah nama dari program diberikan, program dapat dijalankan/ dieksekusi dengan mengetikkan perintah run pada daerah baris perintah WATFOR-77 yang diakhiri dengan penekanan tombol . Hasilnya tampak pada gambar berikut:

Jendela Input/Output WATFOR-77

Gambar 5. menjalankan program dan jendela output program Untuk membuat suatu file yang dapat langsung dijalankan pada DOS prompt (executable file) dapat dilakukan dengan mengetikkan perintah run/exe diakhiri dengan penekanan . Langkah ini akan menghasilkan file dengan perluasan (extention) .exe, misalnya celcius.exe yang dapat dijalankan dengan mengetikkan nama filenya di promp DOS, sebagai berikut : C:\> celcius


-

7

Apabila ingin mengetahui kesalahan dalam pembuatan program yang telah dijalankan, dapat diketahui dengan mengetikkan perintah e celcius.lst pada layar baris perintah diakhiri dengan penekanan . Pada monitor akan ditampilkan list dari program celcius.for beserta komentar kesalahan jika terdapat kesalahan dan keterangan lainnya, seperti tampak dalam gambar berikut:

Perintah mencetak listing program

Gambar 6. Mencetak listing dari program di layar Jika ingin keluar dari layar listing program dan kembali ke layar program semula celcius.for dapat dilakukan dengan menuliskan quit atau q pada darah baris perintah WATFOR-77 yang diakhiri dengan penekanan . Apabila program ada kesalahan dan setelah diperbaiki ingin disimpan dengan nama yang sama cukup ketikkan p atau put yang diakhiri dengan penekanan . Selanjutnya, untuk mengetahui perintah atau command yang digunakan di dalam WATFOR-77 dan diskripsinya secara lengkap dapat dilakukan dengan mengetikkan h diikuti penekanan pada layar baris perintah atau menekan tombol F10. Untuk kembali ke layar edit tekan sekali lagi D. MENGAHIRI WATFOR-77

Untuk mengakhiri WATFOR-77 dan kembali ke prompt DOS dapat dilakukan dengan perintah : - BYE - CANCEL - EXIT - QUIT 1.3 LOGIKA PEMROGRAMAN


-

8

Pekerjaan membuat program aplikasi komputer dapat dipecahkan dalam beberapa tahapan, yaitu : Pertama : menyatakan persoalan yang harus dipecahkan sejelas mungkin dan secara terperinci; Kedua : menyusun algoritma, yaitu prosedur penyelesaian persoalan secara bertahap; Ketiga : menyususn flow-chart, atau peta prosedur penyelesaian (peta aliran) yang menguraikan algoritma secara grafis; Keempat : menterjemahkan peta prosedur penyelesaian dalam bahasa yang dapat diproses oleh komputer; Penyusunan algoritma merupakan tahap yang penting sesudah persoalan didefinisikan. Pada dasarnya algoritma ini terdiri dari langkah-langkah sederhana, yang dapat dilaksanakan oleh komputer. Jadi penyelesaian suatu persoalan dengan komputer sebenarnya merupakan penyelesaian simultan persoalan tersebut melalui langkah-langkah sederhana. Langkah-langkah sederhana ini misalnya dapat berbentuk penjumlahan, pengurangan, menentukan mana terbesar, dan sebagainya. 1.3.1 ALGORITMA DAN PETA ALIRAN (FLOW-CHART) Secara umum algoritma dapat diartikan sebagai penjabaran proses dari keadaan awal ke keadaan akhir yang diinginkan dengan menentukan langkahlangkah secara terperinci berdasarkan langkah-langkah elementer, dan merupakan susunan perintah/instruksi pelaksanaan proses langkah demi langkah. Untuk dapat melihat urutan langkah-langkah tersebut, algoritma diterjemahkan menjadi diagram yang disebut peta aliran (flow-chart). Sebelum melangkah lebih jauh ke permasalahan program komputer yang lebih kompleks, kita tinjau keadaan sehari-hari. Sebagai contoh, bagaimana membuat algoritma dan flow-chart dalam penggantian ban mobil yang bocor. Dari permasalahan tersebut dapat dibuat algoritma dan flow-chart seperti terlihat dalam gambar 1.7.

Mulai

1 2

ALGORITMA : 1. 2. 3. 4. 5. 6. Angkat mobil dengan pengungkit Lepaskan baut-baut roda Lepaskan roda yang bocor Pasang roda cadangan Pasang baut-baut roda Turunkan mobil

3 4 5 6Akhir


-

9

Gambar 1.7. Algoritma dan Flow-Chart untuk persoalan mengganti ban mobil bocor Setelah flow-chart digambarkan, harus selalu ditinjau apakah masih dapat disempurnakan, sehingga tiap kotak pada flow-chart merupakan perintah satu elementer. a. pada contoh flow-chart penggantian ban bocor, perlu diperiksa apakah ban cadangan bocor atau tidak. Bila ternyata ban cadangan juga bocor, maka perlu memanggil mobil penarik, atau ban cadangan ditambal lebih dahulu, dan proses penggantian ban tidak dapat dilaksanakan segera. Untuk keperluan ini perlu ditambahkan simbol baru dalam flow chart seperti gambar 1.8 berikut.Mulai

Ban cadangan bocor? Tidak Angkat mobil dengan pengungkit

YA

Perbaikan ban

Gambar 1.8. Proses percabangan b. Selain persyaratan pengambilan keputusan, juga perlu ditinjau perintah satu macam tugas yang dilaksanakan berulang-ulang. Perintah seperti ini harus diuraikan menjadi langkah-langkah elementer. Misalnya, ada 4 (empat) baut, sehingga kotak nomor 2 pada gambar 1.7 dapat disempurnakan menjadi gambar 1.9 berikut.


-

10

Lepas baut roda Lepas baut roda Lepas baut roda Lepas baut roda TIDAK Lepas baut roda

Lepas baut roda

Semua baut sudah dilepas ?

YA

(a)

(b)

(c)

Gambar 1.9 Proses pengambilan keputusan bersyarat a. Tidak praktis, pengulangan perintah yang sama b. Tidak mempunyai akhir c. Pilihan logika yang baik Dari hal tersebut diatas ( gambar1.8 dan 1.9 ) maka gambar flow-chart Mulai untuk penggantian ban bocor pada gambar 1.7 dapat disempurnakan menjadi gambar 1.10 berikut.Ban cadangan bocor? YA Tidak

Perbaikan ban

1 2Tidak Semua baut sudah dilepas ? YA

3 4

5Tidak Semua baut sudah dipasang ? YA

6Akhir


-

11

Gambar 1.10 Flow-chart penggantian ban bocor yang telah disempurnakan 1.3.2 ALGORITMA NUMERIK Tinjau suatu soal yang menyangkut dalil Pythagoras untuk menentukan apakah suatu segitiga merupakan segitiga siku-siku seperti terlihat dalam gambar 1.11 berikut.

c c2 b b2

a a2

c2 = a2 + b2


-

12

Gambar 1.11 Logika pemrograman untuk menentukan segi tiga siku-siku Misalkan a, b, c adalah bilangan-bilangan positif yang menyatakan panjang sisi-sisi suatu segi tiga. Akan ditentukan, apakah segitiga bersangkutan sikusiku dengan c sebagai hipotenusa (sisi miring). Untuk penyederhanaan, kita tetapkan bahwa bila bilangan | c2 (a2 + b2)| lebih kecil dari suatu bilangan kecil, misalnya 0,1, ABC dapat dianggap segitiga siku-siku. Algoritma : 1. Pilih (baca) a; 2. Kwadratkan a; 3. Simpan hasilnya (a2) sementara dalam suatu tempat yang disebut TEMP 1; 4. Pilih (baca) b; 5. Kwadratkan b; 6. Simpan hasilnya (b2) sementara dalam suatu tempat yang disebut TEMP 2; 7. Pilih (baca) c; 8. Kwadratkan menjadi c2; 9. Kurangi c2 dengan harga pada TEMP 1, menjadi c2 - a2 10. Kurangi c2 dari hasil 9 diatas dengan harga pada TEMP 2, menjadi c 2 a2 - b2 atau c2 (a2 + b2); 11. Berilah harga absolut dari hasil diatas | c2 (a2 + b2)|; 12. Tanyakan hal berikut : Apakah hasil pada langkah 11 kurang dari 0.1? 13. Tergantung jawaban pertanyaan ini, lakukan salah satu hal berikut : - Bila jawaban tidak, nyatakan : ABC bukan segitiga siku-siku; - Bila jawaban ya, nyatakan ABC segitiga siku-siku Perhatikan bahwa langkah 1 sampai 10 dapat dianggap bersifat elementer bila ditinjau dari segi komputer. 1.3.3 KONVENSI-KONVENSI PENULISAN FLOW-CHART


-

13

Suatu flow-chart sangat membantu penulisan program FORTRAN, dan dapat dianggap sebagai suatu cara atau bahasa untuk menyatakan prosedur algoritma. Sebagai suatu kebiasaan yang sistematis, sebelum menuliskan progran FORTRAN, sebaiknya dibuatkan flow-chart untuk program tersebut, terutama bagi mereka yang baru mempelajari pemrograman komputer. Tabel 1 menunjukkan konvensi tanda-tanda pada penulisan flow-chart. Tabel 1. Konvensi Flow-Chart Informasi Keterangan Simbol Arti Contoh dalam simbolStatemen input Daftar hal yang diinputkan Daftar hal yang dikeluarkan atau Pesan dengan menggunakan medan Hollerith FORTRAN. Pesan dinyatakan diantara tanda kutip Satu atau beberapa statemen dalam bentuk V=E Kondisi yang betul atau salah

A, B, C Z, P, T(I)

Statemen output

Atau

Statemen input atau output

INI ADA PESAN TA(I) A(I)A(I)+1 A(I+1) T

Statemen Pengerjaan

Statemen Kondisional

A> C F

T

Bila syarat A>C dipenuhi lanjutkan menurut arah T bila tidak menurut arah F Tiga cabang pada harga-harga dari C

Variabel yang bernilai kurang dari, sama dengan atau lebih dari nol Transfer tanpa syarat atau statemen GO TO Iterasi (pengulangan) atau statemen DO Parameter pengulangan

GO TO 52

5 I 1,N, 2

DO 5 I = 1, N, 2

Tabel 1. (Lanjutan) Simbol Arti Informasi Contoh Keterangan


-

14

dalam simbolPengenal statemen yang dipergunakan sebagai titik pertemuan Nilai numerik Contoh 151 5 C=Z+T D=C+K

Umumnya ditulis harus sebelum isi statemen yang bersangkutan; dapat juga berbentuk statemen CONTINUE

Contoh 222 I 1,N I= K F A(I)=C 2 2 T A(I)=B

GO TO dengan hitungan

Nama variabel (integer) yang digunakan sebanyak indeks penghitung Nama fungsi dari argumen penghubung dalam tanda kurung Nama fungsi disertai oleh argumen dalam tanda kurung Perkataan : START RETURN END

L

Contoh dalam FORTRAN : GO TO (4,5,5,8)L8

4

5

Penghubungan ke suatu program SUB-ROUTINE Identifikasi titik penghubung ke suatu sub program Memulai dan mengakhiri program (terminator)

CALL SORT(A,MN )

Dalam FORTRAN CALL SORT(A,M,N) Dalam FORTRAN : SUBROUTINE SORT (B,K,L) Dalam FORTRAN : RETURN

SORT (B,K,L )

RETURN

SOAL-SOAL YANG DIPECAHKAN


-

15

1. Buatlah algoritma dan flow-chart untuk menentukan bilangan yang terbesar dari kumpulan bilangan-bilangan atau set bilangan A=[ a1, a2, ,an], untuk n>2. Jawab : Dari soal di atas, kita ketahui n dan kita diminta untuk menentukan salah satu bilangan a yang terbesar. Sebelum menyelesaiakan soal di atas untuk sembarang harga a, lebih dahulu kita tinjau prosedur untuk menentukan bilangan terbesar antara tiga bilangan a1, a2, dan, a3. Algoritma : 1. Pilih harga a1 2. Bandingkan dengan harga a2 3. Bila a1 lebih besar dari a2, atau a1 sama dengan a2, simpan harga a1 4. Bila a2 lebih besar dari a1, Simpan harga a2 5. Bandingkan harga yang disimpan dengan a3 6. Bila harga yang disimpan lebih besar dari a3, simpan lagi harga tersebut 7. Bila a3 lebih besar dari harga yang disimpan pada langkah 3 atau 4, simpan harga a3 8. Bilangan yang disimpan merupakan bilangan yang terbesar Pernyataan-pernyataan di atas dapat disederhanakan dan diperbaiki dengan menggunakan suatu variabel tambahan z, yang harganya akan selalu disimpan setelah dilakukan pembandingan. Dengan demikian, digunakan urutan-urutan pernyataan dalam algoritma berikut : 1. Tetapkan z = a1 2. Bila syarat z > a2 dipenuhi, lanjutkan ke langkah 4, bila tidak dipenuhi lanjutkan ke langkah 3. 3. Tetapkan z = a2 4. Bila syarat z > a3 dipenuhi, lanjutkan ke langkah 6, bila tidak dipenuhi lanjutkan ke langkah 5. 5. Tetapkan z = a3 6. z merupakan jawaban yang dicari (yaitu yang berharga sama dengan bilangan yang terbesar diantara a1, a2, dan a3)

Pemrograman Komputer Bahasa FORTRANMulai

-

16

Z=a

1

Z< a2

YA

3

Z=a

2

Tidak

4

Z< a3Tidak 6

YA

5

Z=a

3

Selesai

Gambar 1.12 Flow-chart untuk menentukan bilangan terbesar SOAL-SOAL LATIHAN 1. Buatlah Algoritma dan flow-chart untuk deret sebanyak n bilangan seperti contoh di atas 2. Buatlah algoritma dan flow-chart untuk menjumlahkan deret bilangan sebanyak n buah PRAKTIKUM 1. Buatlah program latihan 1 dan beri nama lat1.for, kemudian simpan, cetak, jalankan dan buat file executable file-nya menggunakan WATFOR77 2. Buatlah program latihan 2 dan simpan dengan nama lat2.for, kemudian simpan, cetak, jalankan dan buat file executable file-nya menggunakan WATFOR77 3. Buatlah program latihan 3 dan simpan dengan nama lat2.for, kemudian simpan, cetak, jalankan dan buat file executable file-nya menggunakan WATFOR77

Latihan 1 :C234567890 C PROGRAM MENJUMLAHKAN 3 BILANGAN

Pemrograman Komputer Bahasa FORTRAN I = 24 J = 3 K = 7 LS = I+J+K WRITE(*,5) I,J,K, LS 5 FORMAT(1X,I4,I4,I4,I6,) END

-

17

Latihan 2 :C234567890 C PROGRAM DAN MENGALIKAN 3 BILANGAN I = 24 J = 3 K = 7 LP = I*J*K WRITE(*,5) I,J,K, LP 5 FORMAT(1X,I4,I4,I4,I6) END

Latihan 3 :C234567890 C BILNGAN BULAT DAN N = 1 21 K=N*N WRITE(*,5) N, 5 FORMAT(1X,I8, N=N+2 IF(N .LT. 12) STOP END GANJIL K I8) GOTO 21

bab 1 dasar-dasar pemograman komputer (fotran)

Documents