Почему в 2025 году Fortran всё ещё остаётся сверхскоростным

Уже более десяти лет я преподаю информатику в школе и становился свидетелем смены парадигм: от Pascal к Python, от десктопных утилит к веб-приложениям и, наконец, к взлёту машинного обучения. Недавно, просматривая свежий рейтинг TIOBE, я с удивлением обнаружил Fortran в двадцатке лидеров — причём язык поднялся из третьего десятка почти в первую десятку, обойдя Swift и Ruby. Это открытие опровергает представление о Fortran как об историческом реликте.

Развеяние стереотипа об архаичности

В профессиональном сообществе Fortran нередко воспринимают как сугубо академический инструмент. Однако долгая история — не признак устаревания, а гарантия надёжности и зрелости. Современный Fortran кардинально отличается от FORTRAN 77: в версии 2018 года появились объектно-ориентированные возможности, расширенные средства параллелизма и полная совместимость с Си. А в стандарте Fortran 2023 добавили условные выражения (аналоги «?:»), новые функции для обработки строк и тригонометрические операции в градусах — язык продолжает активно развиваться.

Два взгляда на производительность

С точки зрения веб- или мобильной разработки Fortran может показаться чуждым. Но в научных вычислениях ситуация иная: Python удобен для прототипирования, но при триллионах операций уступает в скорости. Fortran же компилируется в высокооптимизированный машинный код, избавляя от «узких мест». Не случайно ядро библиотеки NumPy базируется на C и Fortran, а в Airbus по-прежнему применяют связку Fortran, Python и C++ для аэродинамического моделирования. В Yandex Fortran использовался при создании CatBoost, а студенты при численных экспериментах сразу замечают его эффективность там, где каждая миллисекунда на вес золота.

Синтаксис, приближённый к математике

Одно из ключевых достоинств Fortran — естественное отображение в коде математических операций. В Python или C++ сложение массивов потребует цикла или сторонней библиотеки, а в Fortran достаточно написать:

REAL, DIMENSION(1000000) :: A, B, C
C = A + B

Это не только лаконично, но и подсказывает компилятору оптимизировать векторные вычисления. Умножение матриц выполняется одной строкой:

C = matmul(A, B)

Строгая типизация и явное управление памятью критичны для точных расчётов, а встроенные Coarrays облегчают масштабирование на сотни ядер. Новый оператор reduce в конструкции do concurrent упрощает параллельные алгоритмы — эти особенности я активно демонстрирую на уроках, чтобы студенты избегали типичных ловушек «гибких» языков.

Fortran в современном контексте

Fortran остаётся незаменимым инструментом для задач, требующих высочайшей производительности и точности: от метеопрогнозов до расчёта прочности авиационных конструкций и обучения моделей машинного обучения. При этом язык логичен и прозрачен, что делает его отличной отправной точкой для новичков без «магии» скрытых механизмов.

Заключение

Fortran — пример технологии, сохраняющей актуальность десятилетиями благодаря постоянной эволюции. Меня удивило отсутствие современных русскоязычных ресурсов: примеры из 1980–1990-х редко вдохновляют. Поэтому я оформил собственные методические материалы на Stepik — изначально для учеников, но курс оказался ценен шире и, возможно, является единственным целостным русскоязычным пособием по современному Fortran.

Надеюсь, этот материал поможет пересмотреть роль Fortran: это не артефакт прошлого, а надёжный «ракетный двигатель» для вычислительных задач высочайшего класса даже в 2025 году.

 

Источник

Читайте также