Fortran
Modernisierung einer etablierten Programmiersprache, um sie leistungsfähiger und nutzungsfreundlicher für Wissenschaftler:innen zu machen
Website
Fortran ist eine weit verbreitete Programmiersprache, die insbesondere im Bereich des High-Performance-Computing eingesetzt wird. Sie entstand ursprünglich in den 1950er Jahren bei IBM. Heute ist sie der Standard für die Klimamodellierung wie auch für weitere große Rechenmodelle. Fortran ist in wissenschaftlichen Kreisen aufgrund seiner Zuverlässigkeit gut etabliert.
Die Sprache bedarf jedoch einer umfangreichen Reform, um leistungsfähiger und nutzungsfreundlicher zu werden. Eine aktive und dynamische Community hat sich hinter diesen Bemühungen versammelt und 2019 eine Reformstrategie formuliert. Die Fortran-Lang-Community hat neue Mitwirkende angezogen und der Sprache neue Impulse verliehen. Seit ihrer Gründung haben sich Hunderte neuer Mitwirkender den Bemühungen angeschlossen, die über die Website und das Forum der Fortran-Lang-Community organisiert werden.
Die Sprache Fortran wird nun aktiv weiterentwickelt, was zum Teil auf die Finanzierung durch den Sovereign Tech Fund im Jahr 2022 zurückzuführen ist. Dadurch können sich neue Entwickler:innen auf den Fortran Package Manager fpm konzentrieren und zu diesem beitragen.
Warum ist das wichtig?
Fortran wird nach wie vor in wissenschaftlichen Umgebungen eingesetzt. Es gibt viele verschiedene Anwendungsfälle für Fortran, darunter auch die Klimaforschung. Klimamodelle sind immens datenreiche Simulationen einer Vielzahl von klimabezogenen Komponenten, wie der Atmosphäre und der Ozeane. Um zu verstehen, wie sie zusammenhängen, und um Einflussfaktoren abzubilden, sind umfangreiche und komplexe Berechnungen mit riesigen Ergebnissen erforderlich. Fortran ist aufgrund seiner Zuverlässigkeit und Nützlichkeit in Modellierungskontexten ideal für diese Art von rechenintensiven Aufgaben.
Allerdings ist die Sprache kompliziert in der Anwendung und veraltet. Fortran muss modernisiert werden, insbesondere im Hinblick auf die Bedienbarkeit. Die Klimaforschung - und die Wissenschaft insgesamt – würden sehr von einer Version von Fortran profitieren, die einfacher zu benutzen ist und über die Funktionen verfügt, die von modernen Programmierumgebungen erwartet werden.
Die Klimakrise ist akut. Offene Technologien können einen wichtigen und entscheidenden Beitrag leisten, indem sie uns helfen, die Auswirkungen der sich ändernden Bedingungen auf Mensch und Natur zu verstehen und zu bewerten.
Was unterstützen wir?
Als eines der Pilotprojekte des Sovereign Tech Fund (von Oktober 2022 bis Mai 2023) wurden die folgenden Arbeiten beauftragt: Der Fortran Package Manager wurde überarbeitet und verbessert, um die Nutzbarkeit zu verbessern. Der Fortran-Compiler LFortran, der die Entwicklung mit Fortran stark vereinfacht, wurde ebenfalls überarbeitet, um alle Fortran-Funktionen von AST nach ASR zu übersetzen.
In den Jahren 2023 und 2024 wird die Fortran-Community den Fortran Package Manager weiter verbessern, einschließlich sicherheitsrelevanter Verbesserungen am Registry-Backend. Weitere Verbesserungen werden an der Fortran Standard Library, dem Fortran Language Server und dem Fortran Compiler vorgenommen, die alle eine wichtige Infrastruktur für die Programmiersprache Fortran darstellen.