В середине прошлого века в жизнь человеческого сообщества вошла электронно-вычислительная техника: появились электронно-вычислительные машины. Они быстро нашли применение при решении научно-технических и инженерных задач связанных с большими объемами вычислений. Появилась совершенно новая специальность: программист. Программистами стали называть людей, которые переводили задачи на язык понятный машине. В самом начале ЭВМ «понимали» только машинный язык – язык двоичного кода. В то время программист воспринимался как волшебник, который буквально магическими манипуляциями с нулями и единицами, заставлял машины решать требуемые задачи. Однако с расширением сферы применения ЭВМ стало насущной необходимостью упростить диалог между машиной и человеком и расширить круг пользователей ЭВМ. Это стимулировало исследования в области теории программирования с целью повышения уровня его автоматизации и привело к созданию различных автокодов и, наконец, языков программирования высокого уровня. Первым таким языком стал Фортран, который появился в 1956 году и быстро получил признание, как язык высокого уровня, предназначенный для решения вычислительных задач из различных областей науки и практики.

Слово Фортран составлено из сокращений двух слов «ТРАНслятор» «ФОРмул» или на английском языке: FORTRAN – FORmula TRANslator.

В шестидесятые, семидесятые и восьмидесятые годы при работе над каждым значительным проектом народнохозяйственного или оборонного характера использовались программы, написанные на Фортране. В 1968 году под руководством Н.Н. Говоруна был создан знаменитый Фортран-Дубна – первый отечественный транслятор с Фортрана для БЭСМ 6.

В процессе развития Фортрана было разработано много версий, но наиболее популярные стандарты языка это: Фортран-66, Фортран-77, Фортран-90, Фортран-95. В настоящее время это Фортран-2003.

Международные стандарты языка являются результатом объединенных усилий экспертов многих стран. За стандартизацию языков программирования на международном уровне отвечает подкомитет 22 (SC22), входящий в состав Объединенного технического комитета JTC1 Международной организации по стандартизации ISO и Международной электротехнической комиссии (IEC).

Фортран остается лидером в области решения вычислительных задач, требующих большого объема вычислений. Публикуются статьи, посвященные проблемам использования и дальнейшего развития языка, вопросам методологии обучения студентов современному Фортрану. Так, например, на сайте Лаборатории Параллельных информационных технологий, НИВЦ МГУ приведено много интересной и важной информации о Фортране, даются полезные ссылки, рассматриваются некоторые аспекты дальнейшего развития языка.

В современных стандартах Фортрана появились возможности, обеспечивающие реализацию алгоритмов на параллельных вычислительных системах.

Настоящее учебное пособие ориентировано на студентов, уже имеющих опыт программирования, например, на языке Паскаль. Поэтому основные методы разработки алгоритмов и общие для всех языков высокого уровня понятия, конструкции и структуры подробно не излагаются. К сожалению, объем пособия не позволяет рассмотреть подробно важные особенности современного Фортрана. Для более полного освоения современного Фортрана мы рекомендуем книги О. В. Бартеньева и А. М. Горелик.

Материал рассмотрен в такой последовательности, которая обеспечивает максимально быстрый выход на этап создания работающих программ. Наглядно демонстрируются приемы работы с программой на этапах создания исходного кода, компиляции и отладки и исполнения готовой программы. Рассмотрено достаточно большое число вычислительных задач: численного интегрирования, линейной алгебры и решение уравнений. Показаны примеры построения графиков функций одной переменной и даны краткие описания, используемых при этом процедур и функций. Рассказано о библиотеке IMSL и IMSLF90, приводятся примеры программ, в которых используются процедуры и функции из этих библиотек.

В целях обеспечения единообразия в написании десятичных чисел, в качестве десятичного разделителя использована точка.

ПРЕДИСЛОВИЕ