第1章 Rustと計算物理学

本章は、プログラミング言語Rustを用いた計算物理学の学習を開始するための導入部です。 本章では、なぜ本書でRustを使うのか、どのように開発環境を整えるのか、計算結果をどのように保存・可視化するのかを確認します。

本書では、Rustを「人間がすべて手で書くための言語」としてだけではなく、AI agent が生成・修正したコードをコンパイラ、テスト、差分確認の中で検査しやすい言語として扱います。重要なのは、コードを書く速度そのものではなく、物理モデル、数値計算法、結果保存、検証を再現可能な形で進めることです。

本章の構成

本章は、以下の内容で構成されます。

• なぜRustなのか？ Rustの型システム、所有権、Cargo、テストが、計算コードとAI agent の出力を検査する足場になることを説明します。

• 開発環境のセットアップ Rust toolchain、cargo、gnuplot、エディタ、推奨するAI coding agent の位置づけについて確認します。

• 数値計算結果の可視化 Rustで計算し、結果をCSVやバイナリ形式で保存し、保存済みデータから図を作る方針を説明します。表形式データではgnuplotを標準の可視化手段として使います。

• 本書の使い方 各章を読む前に確認すべき問題設定、入力と出力、検証方法、AI agent に任せる作業と人間が確認する作業を整理します。

本章を終えることで、Rustによる数値計算を始めるための環境と、本書を読み進めるための基本的な作業方針が整います。