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Fortran

Enero 14, 2022

Fortran (previamente FORTRAN,[1]​ contracción del inglés The IBM Mathematical Formula Translating System) es un lenguaje de programación de alto nivel de propósito general,[2]​ procedimental[3]​ e imperativo, que está especialmente adaptado al cálculo numérico y a la computación científica. Desarrollado originalmente por IBM en 1957 para el equipo IBM 704, y usado para aplicaciones científicas y de ingeniería, el FORTRAN vino a dominar esta área de la programación desde el principio y ha estado en uso continuo por más de medio siglo en áreas de cómputo intensivo tales como la predicción numérica del tiempo, análisis de elementos finitos, dinámica de fluidos computacional (CFD), física computacional y química computacional. Es uno de los lenguajes más populares en el área de la computación de alto rendimiento y es el lenguaje usado para programas que evalúan el desempeño (benchmark) y el ranking de los supercomputadores más rápidos del mundo.[4]​

Fortran
IBM y John Backus
https://fortran-lang.org
Información general
Extensiones comunes f, for y f90
Apareció en 1957
Diseñado por John Backus
Influido por Speedcoding
[editar datos en Wikidata]

El FORTRAN abarca un linaje de versiones, cada una de las cuales evolucionó para añadir extensiones al lenguaje mientras que usualmente retenía compatibilidad con las versiones previas. Versiones sucesivas han añadido soporte para procesamiento de datos basados en caracteres (FORTRAN 77), programación de matrices, programación modular y programación orientada a objetos (Fortran 90/95), y programación genérica (Fortran 2003).

Historia

 
Código FORTRAN en una tarjeta perforada, mostrando el uso especializado de las columnas 1-5, 6 y 73-80.

A finales de 1953, John W. Backus sometió una propuesta a sus superiores en IBM para desarrollar una alternativa más práctica al lenguaje ensamblador para programar el computador central IBM 704. El histórico equipo FORTRAN de Backus consistió en los programadores Richard Goldberg, Sheldon F. Best, Harlan Herrick, Peter Sheridan, Roy Nutt, Robert Nelson, Irving Ziller, Lois Haibt y David Sayre.[5]​

A mediados de 1954 fue terminada una especificación del borrador para el IBM Mathematical Formula Translating System. El primer manual de FORTRAN apareció en octubre de 1956, porque los clientes eran reacios a usar un lenguaje de programación de alto nivel a menos que su compilador pudiera generar código cuyo desempeño fuera comparable al de un código hecho a mano en lenguaje ensamblador.

Mientras que la comunidad era escéptica sobre este nuevo lenguaje, este redujo en 20 veces el número de sentencias de programación necesarias para operar una máquina, y rápidamente ganó aceptación. Durante una entrevista en 1979 con Think, la revista de los empleados de IBM, el creador John Backus, dijo: "Mucho de mi trabajo surgió por ser perezoso. No me gustaba escribir programas y por eso, cuando estaba trabajando en el IBM 701 escribiendo programas para computar trayectorias de misiles, comencé a trabajar en un sistema de programación para hacer más fácil escribir programas".[6]​

El lenguaje fue ampliamente adoptado por los científicos para escribir programas numéricamente intensivos, que incentivó a los escritores de compiladores a producir compiladores que pudieran generar un código más rápido y más eficiente. La inclusión en el lenguaje de un tipo de datos y de la aritmética de números complejos amplió la gama de aplicaciones para las cuales el lenguaje se adaptaba especialmente e hizo al FORTRAN especialmente adecuado para aplicaciones técnicas tales como la ingeniería eléctrica.

Hacia 1960, las versiones de FORTRAN estaban disponibles para los computadores IBM 709, 650, 1620, y 7090. La cada vez mayor popularidad del FORTRAN estimuló significativamente a fabricantes de computadores de la competencia a proporcionar compiladores FORTRAN para sus máquinas, así que allá por 1963 existían más de 40 compiladores FORTRAN. Por estas razones, el FORTRAN es considerado el primer lenguaje de programación ampliamente usado soportado a través de una variedad de arquitecturas de computador.

El desarrollo del FORTRAN fue paralelo a la temprana evolución de la tecnología del compilador. De hecho, muchos avances en la teoría y el diseño de compiladores fueron motivados específicamente por la necesidad de generar código eficiente para los programas en FORTRAN.

Versiones

Algunas otras versiones subsiguientes fueron:

  • FORTRAN II
  • FORTRAN IV
  • FORTRAN 66
  • FORTRAN 77
  • Fortran 90
  • Fortran 95
  • Fortran 2003
  • Fortran 2008
  • Fortran 2018

Principales características

El lenguaje fue diseñado teniendo en cuenta que los programas serían escritos en tarjetas perforadas de 80 columnas. Así por ejemplo, las líneas debían ser numeradas y la única alteración posible en el orden de ejecución era producida con la instrucción goto. Estas características han evolucionado de versión en versión. Las actuales contienen subprogramas, recursión y una variada gama de estructuras de control.

Ventajas e inconvenientes de su sintaxis

Como fue una primera tentativa de creación de un lenguaje de programación de alto nivel, tiene una sintaxis considerada arcaica por muchos programadores que aprenden lenguajes más modernos. Es difícil escribir un bucle "for", y errores en la escritura de un solo carácter pueden llevar a errores durante el tiempo de ejecución en vez de errores de compilación, en el caso de que no se usen las construcciones más frecuentes. Algunas de las primeras versiones no poseían facilidades que son consideradas muy útiles, tal como la asignación dinámica de memoria.

Se debe tener en cuenta que la sintaxis de Fortran fue orientada para el uso en trabajos numéricos y científicos. Muchas de sus deficiencias han sido abordadas en revisiones recientes del lenguaje. Por ejemplo, Fortran 95 posee comandos mucho más breves para efectuar operaciones matemáticas con matrices y dispone de tipos. Esto no solo mejora mucho la lectura del programa sino que además aporta información útil al compilador.

Por estas razones Fortran prácticamente no se usa fuera de los campos científicos y del análisis numérico, pero permanece como el lenguaje preferido para desarrollar aplicaciones de computación numérica de alto rendimiento.

Especificaciones

Existen dos versiones normalizadas del lenguaje.

  • ANSI X3.198-1992 (R1997). Título: Programming Language "Fortran" Extended. Conocida como Fortran 90. Se trata de un estándar publicado por ANS.l..
  • ISO/IEC 1539-1:1997. Title: Information technology - Programming languages - Fortran - Part 1: Base language. Conocida como Fortran 95. también adoptada por ANSI.

A continuación se muestra el código fuente en lenguaje Fortran de un programa que permite realizar un ajuste o regresión lineal de una serie de datos: 

REGRESION LINEAL.FORTRANS APLICACION DIMENSION TIEMPO(1000),PROD(1000) OPEN(1,FILE='HISTORIA.txt') I=0 10 READ(1,*,END=80)T,P I=I+1 TIEMPO(.l.)=T PROD(I)=P GO TO 10 80 NDATOS=I CALL AJULIN(TIEMPO,PROD,NDATOS,A,B) WRITE(*,90)A,B 90 FORMAT('LA ECUACION ES:Y=',F10.2,'+',F10.2,'X') 20 FORMAT(20F10.0) END  SUBROUTINE AJULIN(X,Y,N,A,B) DIMENSION X(1),Y(1) SUMX=0. SUMY=0. SUMX2=0. SUMY2=0 SUMXY=0 DO 20 I=1,N SUMX=SUMX+X(.l.) SUMY=SUMY+Y(.l.) SUMX2=SUMX2+(X(I)*X(.l.)) SUMY2=SUMY2+Y(I)**2 SUMXY=SUMXY+(X(I)*Y(I)) 20 CONTINUE  PROD=SUMX*SUMY B=(SUMXY-PROD/N)/(SUMX2-SUMX**2/N) A=(SUMY/N-B*SUMX/N) RETURN  END

Básicamente, en el programa se lee desde un archivo ASCII cierta cantidad de pares ordenados, se convoca a una rutina que calcula la recta de ajuste correspondiente, usando el método de mínimos cuadrados, para luego retornar aportando los coeficientes o parámetros de la recta en cuestión.

Referencias

  1. Los nombres de las versiones anteriores a FORTRAN 77 son convencionalmente escritas con todas las letras en mayúsculas (FORTRAN 77 was the version in which the use of lowercase letters in keywords was strictly nonstandard). The capitalization has been dropped in referring to newer versions beginning with Fortran 90. The official language standards now refer to the language as "Fortran." Because the capitalisation (or lack thereof) of the word FORTRAN was never 100% consistent in actual usage, and because many hold impassioned beliefs on the issue, this article, rather than attempt to be normative, adopts the convention of using the all-caps FORTRAN in referring to versions of FORTRAN through FORTRAN 77 and the title-caps Fortran in referring to versions of Fortran from Fortran 90 onward. This convention is reflected in the capitalization of FORTRAN in the ANSI X3.9-1966 (FORTRAN 66) and ANSI X3.9-1978 (FORTRAN 77) standards and the title caps Fortran in the ANSI X3.198-1992 (Fortran 90), ISO/IEC 1539-1:1997 (Fortran 95) and ISO/IEC 1539-1:2004 (Fortran 2003) standards.
  2. Since FORTRAN 77, which introduced the CHARACTER data type.
  3. Since FORTRAN II (1958).
  4. http://www.top500.org/project/linpack
  5. http://www.softwarepreservation.org/projects/FORTRAN/index.html#By_FORTRAN_project_members
  6. Fortran creator John Backus dies - Gadgets - MSNBC.com

Enlaces externos

  • Fortran DMOZ category
  • User notes on Fortran Programming (UNFP)
  • , part of a textbook
  • , part of a textbook
  • g95 Compilador GNU de Fortran 95 multiplataforma, software libre, basado en GCC
  • GFortran, compilador de Fortran 95 de GNU, software libre, parte del proyecto de GCC
  • Repositorio de paquetes Debian de g95, (página en inglés)
  • , incluye manual en español en pdf. "site" no oficial

Recursos de programación

  • Netlib Repository
  •   Datos: Q83303
  •   Multimedia: Fortran

Enero 14, 2022
fortran, previamente, fortran, contracción, inglés, mathematical, formula, translating, system, lenguaje, programación, alto, nivel, propósito, general, procedimental, imperativo, está, especialmente, adaptado, cálculo, numérico, computación, científica, desar. Fortran previamente FORTRAN 1 contraccion del ingles The IBM Mathematical Formula Translating System es un lenguaje de programacion de alto nivel de proposito general 2 procedimental 3 e imperativo que esta especialmente adaptado al calculo numerico y a la computacion cientifica Desarrollado originalmente por IBM en 1957 para el equipo IBM 704 y usado para aplicaciones cientificas y de ingenieria el FORTRAN vino a dominar esta area de la programacion desde el principio y ha estado en uso continuo por mas de medio siglo en areas de computo intensivo tales como la prediccion numerica del tiempo analisis de elementos finitos dinamica de fluidos computacional CFD fisica computacional y quimica computacional Es uno de los lenguajes mas populares en el area de la computacion de alto rendimiento y es el lenguaje usado para programas que evaluan el desempeno benchmark y el ranking de los supercomputadores mas rapidos del mundo 4 FortranIBM y John Backushttps fortran lang orgInformacion generalExtensiones comunesf for y f90Aparecio en1957Disenado porJohn BackusInfluido porSpeedcoding editar datos en Wikidata El FORTRAN abarca un linaje de versiones cada una de las cuales evoluciono para anadir extensiones al lenguaje mientras que usualmente retenia compatibilidad con las versiones previas Versiones sucesivas han anadido soporte para procesamiento de datos basados en caracteres FORTRAN 77 programacion de matrices programacion modular y programacion orientada a objetos Fortran 90 95 y programacion generica Fortran 2003 Indice 1 Historia 2 Versiones 3 Principales caracteristicas 4 Ventajas e inconvenientes de su sintaxis 5 Especificaciones 6 Referencias 7 Enlaces externos 7 1 Recursos de programacionHistoria Editar Codigo FORTRAN en una tarjeta perforada mostrando el uso especializado de las columnas 1 5 6 y 73 80 A finales de 1953 John W Backus sometio una propuesta a sus superiores en IBM para desarrollar una alternativa mas practica al lenguaje ensamblador para programar el computador central IBM 704 El historico equipo FORTRAN de Backus consistio en los programadores Richard Goldberg Sheldon F Best Harlan Herrick Peter Sheridan Roy Nutt Robert Nelson Irving Ziller Lois Haibt y David Sayre 5 A mediados de 1954 fue terminada una especificacion del borrador para el IBM Mathematical Formula Translating System El primer manual de FORTRAN aparecio en octubre de 1956 porque los clientes eran reacios a usar un lenguaje de programacion de alto nivel a menos que su compilador pudiera generar codigo cuyo desempeno fuera comparable al de un codigo hecho a mano en lenguaje ensamblador Mientras que la comunidad era esceptica sobre este nuevo lenguaje este redujo en 20 veces el numero de sentencias de programacion necesarias para operar una maquina y rapidamente gano aceptacion Durante una entrevista en 1979 con Think la revista de los empleados de IBM el creador John Backus dijo Mucho de mi trabajo surgio por ser perezoso No me gustaba escribir programas y por eso cuando estaba trabajando en el IBM 701 escribiendo programas para computar trayectorias de misiles comence a trabajar en un sistema de programacion para hacer mas facil escribir programas 6 El lenguaje fue ampliamente adoptado por los cientificos para escribir programas numericamente intensivos que incentivo a los escritores de compiladores a producir compiladores que pudieran generar un codigo mas rapido y mas eficiente La inclusion en el lenguaje de un tipo de datos y de la aritmetica de numeros complejos amplio la gama de aplicaciones para las cuales el lenguaje se adaptaba especialmente e hizo al FORTRAN especialmente adecuado para aplicaciones tecnicas tales como la ingenieria electrica Hacia 1960 las versiones de FORTRAN estaban disponibles para los computadores IBM 709 650 1620 y 7090 La cada vez mayor popularidad del FORTRAN estimulo significativamente a fabricantes de computadores de la competencia a proporcionar compiladores FORTRAN para sus maquinas asi que alla por 1963 existian mas de 40 compiladores FORTRAN Por estas razones el FORTRAN es considerado el primer lenguaje de programacion ampliamente usado soportado a traves de una variedad de arquitecturas de computador El desarrollo del FORTRAN fue paralelo a la temprana evolucion de la tecnologia del compilador De hecho muchos avances en la teoria y el diseno de compiladores fueron motivados especificamente por la necesidad de generar codigo eficiente para los programas en FORTRAN Versiones EditarAlgunas otras versiones subsiguientes fueron FORTRAN II FORTRAN IV FORTRAN 66 FORTRAN 77 Fortran 90 Fortran 95 Fortran 2003 Fortran 2008 Fortran 2018Principales caracteristicas EditarEl lenguaje fue disenado teniendo en cuenta que los programas serian escritos en tarjetas perforadas de 80 columnas Asi por ejemplo las lineas debian ser numeradas y la unica alteracion posible en el orden de ejecucion era producida con la instruccion goto Estas caracteristicas han evolucionado de version en version Las actuales contienen subprogramas recursion y una variada gama de estructuras de control Ventajas e inconvenientes de su sintaxis EditarComo fue una primera tentativa de creacion de un lenguaje de programacion de alto nivel tiene una sintaxis considerada arcaica por muchos programadores que aprenden lenguajes mas modernos Es dificil escribir un bucle for y errores en la escritura de un solo caracter pueden llevar a errores durante el tiempo de ejecucion en vez de errores de compilacion en el caso de que no se usen las construcciones mas frecuentes Algunas de las primeras versiones no poseian facilidades que son consideradas muy utiles tal como la asignacion dinamica de memoria Se debe tener en cuenta que la sintaxis de Fortran fue orientada para el uso en trabajos numericos y cientificos Muchas de sus deficiencias han sido abordadas en revisiones recientes del lenguaje Por ejemplo Fortran 95 posee comandos mucho mas breves para efectuar operaciones matematicas con matrices y dispone de tipos Esto no solo mejora mucho la lectura del programa sino que ademas aporta informacion util al compilador Por estas razones Fortran practicamente no se usa fuera de los campos cientificos y del analisis numerico pero permanece como el lenguaje preferido para desarrollar aplicaciones de computacion numerica de alto rendimiento Especificaciones EditarExisten dos versiones normalizadas del lenguaje ANSI X3 198 1992 R1997 Titulo Programming Language Fortran Extended Conocida como Fortran 90 Se trata de un estandar publicado por ANS l ISO IEC 1539 1 1997 Title Information technology Programming languages Fortran Part 1 Base language Conocida como Fortran 95 tambien adoptada por ANSI A continuacion se muestra el codigo fuente en lenguaje Fortran de un programa que permite realizar un ajuste o regresion lineal de una serie de datos REGRESION LINEAL FORTRANS APLICACION DIMENSION TIEMPO 1000 PROD 1000 OPEN 1 FILE HISTORIA txt I 0 10 READ 1 END 80 T P I I 1 TIEMPO l T PROD I P GO TO 10 80 NDATOS I CALL AJULIN TIEMPO PROD NDATOS A B WRITE 90 A B 90 FORMAT LA ECUACION ES Y F10 2 F10 2 X 20 FORMAT 20 F10 0 END SUBROUTINE AJULIN X Y N A B DIMENSION X 1 Y 1 SUMX 0 SUMY 0 SUMX2 0 SUMY2 0 SUMXY 0 DO 20 I 1 N SUMX SUMX X l SUMY SUMY Y l SUMX2 SUMX2 X I X l SUMY2 SUMY2 Y I 2 SUMXY SUMXY X I Y I 20 CONTINUE PROD SUMX SUMY B SUMXY PROD N SUMX2 SUMX 2 N A SUMY N B SUMX N RETURN END Basicamente en el programa se lee desde un archivo ASCII cierta cantidad de pares ordenados se convoca a una rutina que calcula la recta de ajuste correspondiente usando el metodo de minimos cuadrados para luego retornar aportando los coeficientes o parametros de la recta en cuestion Referencias Editar Los nombres de las versiones anteriores a FORTRAN 77 son convencionalmente escritas con todas las letras en mayusculas FORTRAN 77 was the version in which the use of lowercase letters in keywords was strictly nonstandard The capitalization has been dropped in referring to newer versions beginning with Fortran 90 The official language standards now refer to the language as Fortran Because the capitalisation or lack thereof of the word FORTRAN was never 100 consistent in actual usage and because many hold impassioned beliefs on the issue this article rather than attempt to be normative adopts the convention of using the all caps FORTRAN in referring to versions of FORTRAN through FORTRAN 77 and the title caps Fortran in referring to versions of Fortran from Fortran 90 onward This convention is reflected in the capitalization of FORTRAN in the ANSI X3 9 1966 FORTRAN 66 and ANSI X3 9 1978 FORTRAN 77 standards and the title caps Fortran in the ANSI X3 198 1992 Fortran 90 ISO IEC 1539 1 1997 Fortran 95 and ISO IEC 1539 1 2004 Fortran 2003 standards Since FORTRAN 77 which introduced the CHARACTER data type Since FORTRAN II 1958 http www top500 org project linpack http www softwarepreservation org projects FORTRAN index html By FORTRAN project members Fortran creator John Backus dies 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