Fortran в 2023: 5 причин учить старый язык программирования

Содержание:

• Почему Fortran по-прежнему важен для научных вычислений
• Fortran: Незаменимый инструмент в естественных науках
• Fortran: Лидер среди языков программирования по скорости
• Fortran: Живой язык, который продолжает эволюционировать
• Для кого подходит язык программирования Fortran?
• История появления и развитие языка Fortran

Почему Fortran по-прежнему важен для научных вычислений

Fortran — это язык программирования, который появился в 1950-х годах и до сих пор остается важным инструментом в области высокопроизводительных вычислений. Программные пакеты, созданные на его основе в 1980-х годах для таких направлений, как прогнозирование погоды и мониторинг транспортных потоков, продолжают активно использоваться учеными. Это подчеркивает его эффективность и надежность. Зачем переписывать то, что уже прекрасно функционирует? Fortran продолжает оставаться актуальным и востребованным благодаря своей способности обрабатывать сложные вычисления и обеспечивать высокую производительность.

Тоан Фук Нгуен Три, магистр ядерной и теоретической физики в Научном университете Хошимина, подчеркивает, что благодаря высокой эффективности языка и возможности повторного использования кода многие студенты-физики разрабатывают новые программы на Fortran, основываясь на предыдущих решениях и советах своих научных руководителей. Этот процесс способствует не только развитию программных навыков, но и углублению понимания физических концепций, что делает Fortran незаменимым инструментом в учебном процессе студентов-физиков.

Переписывание качественного кода на другой язык часто оказывается нецелесообразным и экономически невыгодным. В условиях постоянного увеличения технического долга многие специалисты предпочитают продолжать использование Fortran. Этот язык программирования остается важным инструментом для решения вычислительных задач, особенно в областях, требующих высокой производительности и точности. Сохраняя существующий код на Fortran, разработчики могут избежать излишних затрат и сосредоточиться на оптимизации и поддержке текущих систем.

Клем Коул, хакер и разработчик, подчеркивает актуальность языка программирования Fortran в высокопроизводительных научных вычислениях. Он продолжает оставаться лидером в этой области, и нет оснований полагать, что ситуация изменится. Fortran сохраняет свою высокую ценность в вычислениях и играет важную роль в таких сферах, как метеорология, разработка новых лекарств, физика высоких энергий и геотермальное картографирование. Этот язык программирования позволяет эффективно решать глобальные вызовы человечества, поддерживая научные исследования и технологические инновации.

Fortran: Незаменимый инструмент в естественных науках

Fortran, что расшифровывается как «Formula Translation», продолжает оставаться одним из ключевых языков программирования в научных исследованиях и инженерных приложениях. Несмотря на свою длительную историю, Fortran остается актуальным благодаря своей способности эффективно обрабатывать сложные математические вычисления. Этот язык предлагает широкий спектр мощных инструментов, которые позволяют ученым и инженерам решать сложные задачи в области естественных наук. С его помощью можно реализовывать высокопроизводительные вычисления, что делает Fortran незаменимым в научных расчетах и разработках.

Fortran, благодаря своему лаконичному синтаксису и простоте, является идеальным языком для распределенного параллельного программирования. Его возможности делают его незаменимым инструментом в задачах, требующих высокой вычислительной мощности. Использование Fortran позволяет эффективно обрабатывать сложные вычислительные задачи, что особенно актуально в научных исследованиях и инженерных приложениях. Параллельные вычисления на основе Fortran обеспечивают значительное ускорение обработки данных и оптимизацию алгоритмов, что делает его важным выбором для разработчиков, стремящихся к максимальной производительности.

Fortran продолжает сохранять свою значимость в научных сообществах, особенно в сфере суперкомпьютерного моделирования. Уникальные возможности векторизации этого языка программирования делают его непревзойденным по сравнению с другими языками. Ричард Кеннет Энг, бывший руководитель проектной группы ATI Technologies, подчеркивает, что Fortran остается ключевым инструментом в решении сложных вычислительных задач.

На протяжении более 60 лет язык программирования Fortran стал основой для создания обширного набора программ, библиотек и алгоритмов. Среди них выделяются решения для работы с комплексными числами и матрицами, а также использование Coarray для эффективных параллельных вычислений. Fortran продолжает оставаться важным инструментом в научных и инженерных вычислениях благодаря своей высокой производительности и надежности.

Существует множество значимых программ, созданных с использованием Fortran, которые заслуживают признания в научном сообществе. Fortran, как один из старейших языков программирования, остается популярным в области научных вычислений и численного моделирования. Среди таких программ можно выделить решения для численной гидродинамики, климатического моделирования и вычислительной физики. Эти приложения демонстрируют высокую эффективность и надежность, что делает Fortran важным инструментом для исследователей и ученых.

• CHARMM — молекулярная динамика.
• Code_Saturne — вычислительная гидродинамика.
• NEMO — океанография.
• QUANTUMESPRESSO — моделирование материалов.
• SPECFEM3D — распространение сейсмических волн.
• WRF — прогнозирование погоды.

Количество кода на Fortran поразительно и продолжает активно использоваться многими исследовательскими группами. Ян Кристиан Мейер, доктор компьютерных наук, отметил важность этого языка программирования в научных исследованиях и разработках. Fortran остаётся одним из ключевых инструментов для выполнения сложных вычислений и моделирования, что делает его незаменимым в различных областях науки и инженерии.

Согласно исследованиям, язык программирования Fortran остается популярным выбором среди ученых для численного моделирования благодаря своей традиции и высокой производительности. Его синтаксис упрощает выполнение операций с массивами и матрицами, что делает его более эффективным по сравнению с другими языками. Кроме того, многие важные библиотеки линейной алгебры, такие как LAPACK, BLAS и ARPACK, были разработаны на Fortran, что обеспечивает оптимальную производительность и совместимость с этим языком. Выбор Fortran для научных вычислений обусловлен также его способностью обрабатывать большие объемы данных и обеспечивать точность расчетов.

Симоне Стурниоло, ученый, утверждает, что Fortran продолжает быть актуальным языком программирования для численных расчетов. Его эффективность и простота делают его предпочтительным выбором для специалистов в области вычислительной математики и научных исследований. Fortran обеспечивает высокую производительность, что особенно важно при решении сложных математических задач и выполнении больших объемов вычислений.

Fortran: Лидер среди языков программирования по скорости

Fortran, в отличие от языка Си, обеспечивает значительно более высокую скорость обработки данных, что делает его идеальным выбором для специалистов в области науки и технологий, занимающихся высокопроизводительными вычислениями. Это делает Fortran предпочтительным языком программирования для задач, требующих интенсивных вычислений и обработки больших объемов данных.

Виджай Кумар из Индийского института науки отмечает, что Fortran является уникальным низкоуровневым языком, который рассматривает массив как основной объект. Он эффективно интегрируется с такими языками, как C, Python и shell-скрипты. Кумар использует Fortran для решения комплексных задач в биологической физике и утверждает, что никогда не сожалел о своем выборе. Fortran продолжает оставаться важным инструментом в научных исследованиях благодаря своей высокой производительности и удобству работы с массивами данных.

Выбор языка программирования Fortran обусловлен его способностью эффективно обрабатывать большие многомерные матрицы с высокой скоростью. Эта характеристика делает его особенно ценным в научных исследованиях и разработках, где требуется высокая производительность и точность вычислений. Fortran продолжает оставаться актуальным инструментом для специалистов в области научного моделирования и численных расчетов благодаря своей оптимизации и мощности.

Преимущество Fortran в скорости, как правило, проявляется при выполнении вычислений на суперкомпьютерах, таких как IBM BlueGene/Q или Cray. Однако для большинства стандартных задач разница в производительности между языками C, C++ и Fortran часто оказывается незначительной. Это говорит о том, что выбор языка программирования должен основываться не только на скорости, но и на других факторах, таких как удобство разработки и доступность библиотек.

Дерек Росс, программист с опытом работы на Fortran с 1975 года, подчеркивает важность использования этого языка программирования в специфических ситуациях. Он отмечает, что Fortran оказывается наиболее эффективным, когда производительность языка Си не справляется с задачами, связанными с обработкой больших массивов данных. На протяжении более 60 лет развития компиляторы Fortran зарекомендовали себя как лидеры в данной области, обеспечивая высокую скорость и эффективность вычислений. Этот язык продолжает оставаться актуальным для научных и инженерных приложений, где критически важны производительность и точность обработки данных.

Для специалистов, занимающихся высокопроизводительными вычислениями, язык программирования Fortran представляет собой мощный инструмент, особенно при работе с суперкомпьютерами. Этот язык идеально подходит для решения комплексных вычислительных задач благодаря своей эффективности и оптимизации. Использование Fortran позволяет максимально использовать ресурсы суперкомпьютеров, что делает его незаменимым в научных исследованиях и инженерных разработках.

Fortran: Живой язык, который продолжает эволюционировать

На протяжении десятилетий Fortran занимает ключевую позицию в научном программировании, и его развитие продолжается. Язык программирования Fortran включает в себя множество обновлений и стандартов, которые обеспечивают улучшения без потери обратной совместимости. Например, стандарт Fortran 77 внедрил поддержку структурного программирования и возможность обработки символьных данных, что значительно расширяет его функциональность и делает его более удобным для разработчиков. Благодаря этим улучшениям Fortran продолжает оставаться актуальным инструментом для ученых и инженеров, работающих с вычислительными задачами.

• Fortran 90: Введение в массивное и модульное программирование.
• Fortran 95: Оптимизация производительности с новыми возможностями.
• Fortran 2003: Появление объектно-ориентированного программирования.
• Fortran 2008: Внедрение параллельного программирования.
• Fortran 2018: Расширенные функции для работы на суперкомпьютерах.

Современный Fortran значительно отличается от своего оригинального варианта, который был представлен в 1950-х и 1970-х годах. Как отмечает Клем Коул, известный хакер и программист, «Сегодняшний Fortran — это не тот язык, который я изучал в 1975 году. Он стал структурированным и включает конструкции, аналогичные языкам, таким как Algol, при этом сохраняя совместимость с более старыми версиями, включая Fortran 77 и Fortran IV». Этот прогресс в разработке языка делает его более удобным и эффективным для современных задач программирования, сохраняя при этом его историческую значимость и функциональность.

Fortran продолжает быть оптимальным выбором для проектов, где необходима высокая производительность и сложные вычисления. Благодаря своим преимуществам в области параллелизма и оптимизации, этот язык программирования стал незаменимым инструментом в научных исследованиях и вычислительной технике. Использование Fortran позволяет эффективно решать задачи, связанные с численными методами и моделированием, что делает его актуальным для специалистов в различных областях науки и инженерии.

Для кого подходит язык программирования Fortran?

Fortran, один из самых древних языков программирования, сохраняет свою значимость благодаря высокой производительности и удобству в создании научных и инженерных приложений. Этот язык позволяет разработчикам сосредоточиться на решении специфических задач, избавляя их от необходимости глубоко вникать в низкоуровневые детали, как это часто требуется при использовании языков, таких как C. Благодаря своей эффективности и простоте, Fortran остается популярным выбором в областях, требующих интенсивных вычислений и обработки данных, таких как численные методы, моделирование и анализ.

На сегодняшний день язык программирования Fortran продолжает находить широкое применение в таких областях, как аэрокосмическая и метеорологическая промышленности. Примером его актуальности служит конкурс, проведенный NASA в 2017 году, целью которого была оптимизация кода, написанного на Fortran. Этот факт подчеркивает важность Fortran в современных научных исследованиях и разработках, где требуется высокая производительность вычислений и надежность. Fortran остается незаменимым инструментом для решения сложных задач в научной и инженерной среде, что делает его ключевым элементом в прогрессе технологий.

Марк Шлокер, разработчик, отмечает, что многие аэрокосмические компании по-прежнему используют язык программирования Fortran. Это происходит зачастую из-за зависимости от программного обеспечения, разработанного на этом языке. Fortran также играет ключевую роль в службах прогноза погоды в США, так как именно на нем реализованы сложные алгоритмы для климатических моделей. Таким образом, Fortran сохраняет свою актуальность в высокотехнологичных областях, связанных с аэрокосмикой и метеорологией.

Кен Грегг, программный инженер, отмечает, что в оборонной отрасли по-прежнему активно используют язык программирования Fortran. Он рассказывает о нескольких подрядчиках, которые занимаются новыми проектами на этом языке. Fortran остается востребованным в сфере суперкомпьютеров и научного моделирования благодаря своей эффективности и производительности. Высокопроизводительные библиотеки, разработанные на Fortran, продолжают играть важную роль в решении сложных вычислительных задач.

Если ваша задача включает взаимодействие с аппаратным обеспечением или требует прямой адресации памяти, Fortran может не быть оптимальным выбором. В таких случаях стоит рассмотреть другие языки программирования, которые предоставляют более гибкие возможности для работы с низкоуровневыми операциями и эффективным управлением памятью.

Крейг Дедо, экс-член комитета по стандартам ISO / ANSI J3 Fortran, отмечает, что разработка программного обеспечения с графическим интерфейсом (GUI) на Fortran может представлять сложности. Многие библиотеки для создания GUI были изначально разработаны для языков программирования, таких как C, C++ и C#, что требует значительных доработок и адаптаций для их использования в Fortran.

Fortran продолжает быть важным инструментом для разработчиков в области научных вычислений и моделирования. Несмотря на свою специфичность, он требует особого подхода при применении в других сферах. С учетом его мощных возможностей в численных расчетах и обработке данных, Fortran остается актуальным для решения сложных задач в различных научных и инженерных дисциплинах. Однако, для успешного использования этого языка в нестандартных областях, необходимо учитывать его особенности и ограничения.

История появления и развитие языка Fortran

Fortran, разработанный в 1957 году командой IBM, стал первым языком программирования высокого уровня, созданным для компьютеров IBM 704. Его запуск положил начало новой эре в программировании, благодаря интуитивно понятным структурам управления и эффективным компонентам ввода. Эти особенности способствовали быстрому распространению Fortran в научных и инженерных вычислениях, а также его долгосрочной популярности в области высокопроизводительных вычислений.

С момента своего появления язык программирования Fortran быстро завоевал популярность, что привело к тому, что многие компании начали разрабатывать собственные компиляторы. К началу 1960-х годов на рынке уже существовало множество различных компиляторов Fortran, что подтверждало его высокую востребованность и значимость в области вычислительных технологий. Разнообразие компиляторов способствовало росту сообщества разработчиков и увеличению числа приложений, создаваемых на этом языке.

Fortran был первым языком программирования, который получил стандарт ANSI, который затем был интегрирован в ISO (Международную организацию по стандартизации). Этот факт подчеркивает, что язык продолжают развиваться и адаптироваться к современным требованиям программирования. Благодаря своей надежности и эффективности, Fortran по-прежнему используется в научных и инженерных расчетах, что свидетельствует о его исторической значимости и актуальности в области вычислительных технологий.

Стандартизация сделала Fortran отличным инструментом для выполнения сложных вычислений, и он по-прежнему остается одним из самых популярных языков в научной и инженерной сферах. Несмотря на развитие новых языков программирования, таких как Python и Julia, Fortran продолжает играть важную роль в области высокопроизводительных вычислений. Этот язык обладает уникальными возможностями для работы с числовыми данными и оптимизации алгоритмов, что делает его незаменимым в сложных вычислительных задачах.

Если вы не являетесь опытным программистом и интересуетесь современными языками, такими как Java или Python, стоит рассмотреть актуальные курсы в разделе «Программирование» на платформе Skillbox. Эти курсы помогут вам освоить востребованные навыки и подготовят к успешной карьере в IT-сфере.

Для более полного понимания языков программирования и их практического использования, рекомендуем ознакомиться с дополнительными статьями. Эти материалы помогут вам углубить знания и расширить навыки в области программирования, а также понять, как различные языки могут быть применены в реальных проектах и задачах.

• Язык богов: за что хакеры любят Lisp и как с его помощью достичь просветления
• Математика в жизни: где нужна и как избежать
• Как адаптировать сайт под разные разрешения