Fortran (язык программирования Фортран)

Язык программирования Fortran — это первый высокоуровневый язык программирования созданный в далеком 1957 году и пользующийся спросом и по сей день. Этот язык был создан для математических вычислений, для этого он сегодня и используется.

Краткая история языка Fortran

Fortran был создан в 1957 году. Это самый первый созданный высокоуровневый язык программирования. До его появления разработка программ велась на Assemblere, что делало разработку очень долгим и нудным процессом. Появление высокоуровневого языка в разы повысило скорость и удобство разработки. Теперь не нужно было думать об архитектуре процессора, можно было сконцентрироваться на проблеме и решать ее.

Fortran это акроним двух слов FORmula TRANslator. Дословно это «Переводчик формул». Т.е. этот язык был создан для инженеров и ученых, что бы они смогла быстро набросать программу для расчета по какой либо формуле. Ученым это очень понравилось и они начали активно использовать Fortran в своей работе.

Со временем скопилась огромная библиотека готовых программ для расчета практически любых формул. Т.е. для решения любой математической или физической задачи на фортране уже есть готовая программа. По этому этот язык используется и по сей день.

Где сегодня применяется Fortran

Fortran сегодня используют для научных расчетов, а так же для моделирования сложных процессов, где важна скорость расчетов. По этому практически на всех суперкомпьютерах есть компилятор языка Fortran.

• Расчет прогноза погоды. Численный расчет прогноза погоды выполняется на математической модели атмосферы. В основе модели лежит система нелинейных уравнений, которые не имеют точного решения. по этому расчет осуществляется с помощью численных методов. Расчет связан с анализом огромного количества данных  по этому такие вычисления производят только на суперкомпьютерах. Модели для расчета написаны на Fortran и используются по сей день.

• Физика плазмы.
• Моделирование эволюции галактик.
• Инженерные и научные вычисления.

Преимущества языка Fortran

Хоть Fortran и очень древний язык программирования, у него есть свои преимущества, которые делают его незаменимым для научных вычислений. По этому он активно используется и по сей день.

Вот основные достоинства языка программирования Fortran:

1. Fortran очень прост. Это очень простой и минималистичный язык программирования: в нем нет ООП и других сложностей. Этот язык создан для ученыных и инженеров, а не для программистов. В нем чертовски легко написать программу для вычисления данных по формулам.
2. Fortran удобен для научных расчетов. Он был создан именно для научных расчетов, по этому в нем есть множество встроенных математических функций. Например для умножения матриц достаточно написать c= a*b.
3. На Fortran имеется огромная библиотека для научных расчетов. Если поискать, то для любой вашей научной задачи можно найти уже готовую функцию во множестве дополнительных библиотек для Fortran. Эти алгоритмы оттачивались годами, по этому работают они безупречно точно и очень быстро.
4. Программы на Fortran самые быстрые. На ряду с языком C, язык Fortran самый быстрый язык. Программы на Fortran работают примерно в 100 раз быстрее чем на Python. Это существенно, когда дело доходит для таких сложных расчетов как прогноз погоды или моделирование движения космических объектов.

Как скачать компилятор Fortran

Примеры программ на Fortran

 
program hello
print *, "Hello, World"
end

program quadratic
!a comment

!should be present in every separate program unit
implicit none

real :: a, b, c
real :: discriminant
real :: x1, x2

print *, "Enter the quadratic equation coefficients a, b and c:"
read *, a, b, c

discriminant = b**2 - 4*a*c

if ( discriminant>0 ) then

x1 = ( -b + sqrt(discriminant)) / (2 * a)
x2 = ( -b - sqrt(discriminant)) / (2 * a)
print *, "Real roots:"
print *, x1, x2

! Comparison of floating point numbers for equality is often not recommended. 
! Here, it serves the purpose of illustrating the "else if" construct. 
else if ( discriminant==0 ) then

x1 = - b / (2 * a)
print *, "Real root:"
print *, x1
else

print *, "No real roots."
end if
end program quadratic

program pf
real f,y,x
x = 0.2
y=(f(x)+2*f(2*x))/(x-f(x+0.5)**2)
print * ,"y = ", y
end program pf

function f(a)
real a
f = sin(a)-exp(-a)
end function f

Книги по Fortran

Как изучить Fortran самостоятельно

https://www.tacc.utexas.edu/documents/13601/162125/fortran_class.pdf

https://fortran-90.pvbk.spb.ru/

http://progopedia.ru/language/fortran/

http://flash.uchicago.edu/site/gallery/