АЛЬТРАН - Википедия - ALTRAN

АЛЬТРАН (Алгебраический транслятор) является язык программирования для формального манипулирования рациональные функции нескольких переменных с целыми коэффициентами. Он был разработан в Bell Labs в 1960-е гг.^[1] ALTRAN - это версия FORTRAN АЛПАК пакет рациональной алгебры,^[2] и «может рассматриваться как вариант FORTRAN с добавлением дополнительного объявления, объявления« алгебраического »типа».^[3]

Хотя ALTRAN написан на ANSI FORTRAN, тем не менее существуют различия в реализациях FORTRAN. ALTRAN обрабатывает зависимости машины с помощью макропроцессор называется M6.^[1][4]

ALTRAN не следует путать с транслятором ALGOL to FORTRAN, называемым Altran, который «преобразует программы Extended Algol в Fortran IV».^[5]

История

АЛЬПАК, написанный в 1964 году, первоначально состоял из набора подпрограммы для FORTRAN написано на язык ассемблера. Эти подпрограммы сами были переписаны на FORTRAN для ALTRAN.^[6]

Ранняя версия ALTRAN была разработана М. Дуглас Макилрой и У. Стэнли Браун в середине 1960-х гг.^[1] Однако вскоре после завершения работы над переводчиком ALTRAN IBM 7094 компьютеры, от которых зависели ALPAK и ALTRAN, начали постепенно заменяться более новыми машинами. Это привело к разработке более продвинутого языка ALTRAN и его реализации, разработанной Брауном, Эндрю Д. Холлом, Стивен С. Джонсон, Деннис М. Ричи, и Стюарт И. Фельдман, который был очень портативным.^[7][8] Переводчик был реализован Ричи, переводчик Холлом, рациональная функция времени выполнения и многочлен процедуры Фельдмана, Холла и Джонсона, а процедуры ввода-вывода - Джонсона.^[1]

Позже Фельдман и Джулия Хо добавили пакет оценки рациональных выражений, который генерировал точные и эффективные подпрограммы FORTRAN для числовой оценки символьных выражений, созданных ALTRAN.^[7]

В 1979 году ALTRAN был перенесен на Control Data Corporation. 6600 и Cyber ​​176 компьютеры в Лаборатория вооружения ВВС. Они обнаружили, что «ALTRAN примерно в 15 раз быстрее, чем FORMAC в PL / I среды, и это как минимум в 12 раз быстрее, чем УМЕНЬШИТЬ «Также было замечено, что ALTRAN смог быстро решить проблемы, с которыми ни FORMAC, ни REDUCE не смогли справиться на данном оборудовании или в разумные сроки.^[9]

Пример программы

     PROCEDURE MAIN # ПРОСТОЙ ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ FTNOUT LONG ALGEBRAIC (X: 10, Y: 10) F ALTRAN FTNOUT OPTS (201,72) # FTNOUT ТРЕБУЕТСЯ ДЛИНА ЛИНИИ 72 F = EXPAND ((X + 2 * Y + 1000000) ** 3) ЗАПИСАТЬ F # ПЕЧАТЬ F ЗАПИСАТЬ (25) «ФУНКЦИЯ F (X, Y)» «ПРОГРАММА C НАПИСАНА С FTNOUT». , F, "RETURN" ™, "END" # МЫ НАПИСАЛИ ПРОСТУЮ ПРОГРАММУ НА БЛОКЕ 25, ТЕПЕРЬ ВЫЗЫВАЕМ FTNOUT НА # ЭТОТ АЛЬТРАНСКИЙ ВЫХОД НА ЮРИДИЧЕСКИЙ ФОРТРАН. FTNOUT END

Операции

Элементарные операции в ALTRAN^[2]

Операция	ALTRAN синтаксис	Пример полиномов
Дополнение	С = А + В	${ Displaystyle (х + у) + (х-у) = 2х}$
Вычитание	C = A-B	${ Displaystyle (х + у) - (х-у) = 2у}$
Умножение	С = А * В	${ Displaystyle (х + у) (х-у) = х ^ {2} -y ^ {2}}$
Деление	D = A / B	${ Displaystyle (х ^ {2} -y ^ {2}) div (х + у) = х-у}$
Интегральное возведение в степень	D = A ** K	${ displaystyle (x + y) ^ {3} = x ^ {3} + 3x ^ {2} y + 3xy ^ {2} + y ^ {3}}$
Замена	G = F (X = P, Y = Q)	${ displaystyle { begin {cases} { begin {align} f (x, y, z) & = xy + z p & = x + y q & = xy r & = x ^ {2} + y ^ {2} f (p, q, r) & = pq + r & = (x + y) (xy) + x ^ {2} + y ^ {2} & = (x ^ {2} -y ^ {2}) + x ^ {2} + y ^ {2} & = 2x ^ {2} end {align}} end {case}}}$
Дифференциация	G = DIFF (F; Y)	${ displaystyle { frac { partial} { partial y}} (2x + 5xy ^ {2} -3y ^ {3}) = 10xy-9y ^ {2}}$
Наибольший общий делитель	D = НОД (A, B)	${ displaystyle GCD (x ^ {2} -y ^ {2}, x ^ {2} + 2xy + y ^ {2}) = x + y}$

использованная литература

• W.S. Браун, "Язык и система для символьной алгебры на цифровом компьютере", SYMSAC '66 Труды первого симпозиума ACM по символическим и алгебраическим манипуляциям, с. 501-540, январь 1966 г.
• W.S. Браун, Руководство пользователя ALTRAN (2-е изд.), Bell Laboratories, Мюррей Хилл, Нью-Джерси, 1972.
• W.S. Браун, Руководство пользователя ALTRAN (3-е изд.), Bell Laboratories, Мюррей Хилл, Нью-Джерси, 1973.
• Стюарт И. Фельдман, "Краткое описание Альтрана", Бюллетень ACM SIGSAM, Том 9, выпуск 4, ноябрь 1975 г., стр. 12-20.
• А.Д. Холл и С.С.Джонсон, "Программы ALTRAN для проблемы SIGSAM # 6", Бюллетень ACM SIGSAM, том 8, выпуск 2, май 1974 г., стр. 12 - 36.
• Мансур Фарах, «ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ АЛЬТРАНА, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО СВЯЗАННЫЕ СИСТЕМЫ МАНИПУЛЯЦИИ ЛЕСА», Технический отчет CS-73-08, Университет Ватерлоо, апрель 1973 г.