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牧师

现代化科学Fortran语言代码库

亲爱的地球江南体育网页版科学社区,

我寻求一个现代化大型Fortran语言项目,与地理空间NetCDF文件。这种语言的要求包括:

坚如磐石的NetCDF图书馆(我们不想重新发明轮子)。
优秀的支持向量和矩阵(如通过操作符重载或类似的东西)。
本机性能是必要的(编译或jit编译)。
必须是开源的。
理想情况下,简单的绑定和Fortran(不是一个严格的要求)。

Python+numpy不是一个真正的可选项,因为定制数据与本机的性能。即使numpy在C语言中,实现对矩阵进行操作的项目包括自定义算法,我们不想写这些在Python C .我知道吗可以优化通过调用C或Fortran,但我不认为这种优化与我们的团队将会发生。因此,我是寻求一种语言,默认“快速”。茱莉亚似乎对这个交付更好的默认“快速”的承诺,而Python更像是“快速”如果你有合适的优化。

Matlab是行不通的,因为它的专利许可。

C是行不通的,因为它几乎没有“现代化”一个Fortran代码库。

去可能是不够成熟的科学计算吗?

茱莉亚可能是一个有前途的选择,因为它结合了Python的缓解与本机的性能。

芬兰湾的科特林可能会很有趣,因为它结合了JVM的强度与本机代码编译的可能性。

斯威夫特将是一个伟大的语言,但我不确定是否足够成熟我的目标域。

C + + 20和生锈附加选项,可能是有趣的,但是我担心这些语言的复杂性(记住,这是地球科学家,不是计算机科学家)。

选择你喜欢的一个渐进Fortran和NetCDF文件替换吗?

回答

现代语言你正在寻找被称为现代Fortran 2018。Fortran 2008年和2018年都一个数值计算项目需要和很多特性,很多其他语言这里提到缺乏(包括极其愉快的数组语法等激发了其他所有语言MATLAB, Python, R,茱莉亚,…,即使是c++数值库)。这是唯一的语言,有本机内置的并行性和是唯一的语言,C,公布的官方标准MPI并行性。它还优秀的供应商支持GPU并行计算我在SC18听到,一些厂商像NVIDIA / PGI已经开始实现本机Fortran通过GPU的并行性特征。现代Fortran是一个高级语言与MATLAB和Python,然而100 - 500倍(https://modelingguru.nasa.gov/docs/doc - 2783)。使用Coarray Fortran可以无缝地并行化代码运行它以最小的努力从你的笔记本电脑到世界上最大的超级计算机。目前没有其他语言有这样的能力。Fortran语言也是唯一所有级别的并行性,从教学水平矢量化,并发,coarray-distributed并行计算。如果这些特性不被认为是“现代”,也许“后现代”将是一个更好的描述。Fortran的可靠持久的语言几乎3/4的一个世纪,拥有优秀的高度优化的编译器支持(英特尔、GNU、唠叨、IBM、PGI /英伟达,…)。 If you want to write code that lasts decades, then port your FORTRAN77 code to modern Fortran with minimal effort and save yourself time, energy, money, and computational power. A good start with modern parallel object-oriented Fortran is "Modern Fortran Explained: Incorporating Fortran 2018" by Metcalf et al. If you decide to port your code effortlessly to modern Fortran, you can also get help from the official Fortran language website https://fortran-lang.org/ and the community of programmers on Fortran discourse: https://fortran-lang.discourse.group/ **Update Nov 17, 2020** Just yesterday [NVIDIA released a news post](https://developer.nvidia.com/blog/accelerating-fortran-do-concurrent-with-gpus-and-the-nvidia-hpc-sdk/) on its GPU implementation of the concurrent features of Fortran 2008 / 2018. Users can now write code in pure modern Fortran and let the compiler automatically offload it to GPUs for thousands-way parallelism. What is the relevance and importance of this achievement? The **same Fortran code** that a user writes can now be parallelized via GPUs, distributed CPUs, OpenMP threads, or auto-parallelization features of the Fortran compiler depending on the user's platform and compiler choice. All of that complexity is hidden from the user. No need for preprocessing and conditional compilations anymore. This further enhances the excellent existing portability of Fortran programs across platforms and architectures.

编辑总结

取消

\ begingroup美元感谢分享,真可惜,我没有考虑这个问题。我现在的语言Fortran 90。 \ endgroup美元
- - - - - -Mike76
2020年11月14日,2:59
\ begingroup美元 5年前我在你的位置,当开始一个新的大型科学项目(几乎)从头开始。我们的讨论选择Fortran和C + +。最终决定支持Fortran (2008)。到目前为止,结果相当满意。它真的好强大的语法简化开发人员的生活在我们的团队。也就是说,不与任何标准低于2003,如果你选择Fortran。Fortran 2003年及以后提供了许多强大的概念,使Fortran 90过时了。 \ endgroup美元
- - - - - -科学家
2020年11月14日在3:04
1

\ begingroup美元谢谢你指导我回到正确的方向。问这个问题的时候,我不停地数落着坏字符串支持Fortran 90。然后我看了看自己的代码库,意识到几乎除了向量和矩阵…… \ endgroup美元
- - - - - -Mike76
在3:19 2020年11月14日
3

\ begingroup美元几乎任何字符串操作,你可能需要已经实现的Fortran社区。Fortran 2003年及以后也可分配字符串,高层和感觉就像Python和MATLAB。例如这段代码字符(:),可分配:字符串;字符串= " Fortran”;写(* *)字符串;字符串= / /字符串“2018”;写(* *)字符串;结束是完全有效的。试一试:tutorialspoint.com/compile_fortran_online.php \ endgroup美元
- - - - - -科学家
2020年11月14日,45
1

\ begingroup美元的英特尔Fortran论坛和Fortran Reddit社区也是伟大的寻求帮助Fortran,特别是最近的标准。 \ endgroup美元
- - - - - -科学家
2020年11月14日在3:49

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