Fortranとは?その現在 プログラミング言語の特徴と歴史、将来性について最新版を解説

業界知識

1957年に開発された世界初のプログラミング言語、Fortranの現在はどうなのか?参考にプログラミング言語の歴史、特徴と将来性を解説します。Fortranはとても古い言語で、100年近く前に登場した初期のプログラミング言語になるでしょう。分類としては高級言語に入り、世界最初の高級言語と言われています。

  1. Fortranの歴史について
    1. 1. 誕生 (1950年代)
    2. 2. 初期バージョン (Fortran I, II)
    3. 3. 拡張と標準化 (1960年代)
    4. 4. 構造化プログラミングの導入 (1970年代)
    5. 5. 近代的Fortran (1990年代以降)
  2. Fortranの特徴
    1. 1. 数値計算に強い
    2. 2. 配列操作が豊富
    3. 3. モジュール化と再利用
    4. 4. 並列処理や高性能計算対応
    5. 5. 強い型付け
    6. 6. 古いコード資産との互換性
    7. 7. 制御構造
    8. 8. 簡潔で直感的な数式表現
  3. FORTRANの現在の位置付け
    1. 1. 科学技術・高性能計算(HPC)の主要言語
    2. 2. 歴史的資産の維持
    3. 3. モダン化と標準化
    4. 4. 新規プロジェクトでの使用は限定的
    5. 5. 総括
  4. FORTRANが現在も使われている理由
    1. 1. 科学技術計算・数値計算に特化した性能
    2. 2. 膨大な既存資産(レガシーコード)の存在
    3. 3. モジュール化とモダン化の進展
    4. 4. 高性能ライブラリの充実
    5. 5. 教育・研究分野での定着
  5. FORTRANの現在の利用状況
    1. ✅ 最近の利用状況・指標
    2. 🧪 主な用途分野と現役度
    3. ⚠️ 利用上の限界・課題
    4. 📈 トレンドと最近の取り組み
  6. FORTRANの将来性と展望
    1. 1. 科学技術計算・HPC分野での継続的需要
    2. 2. モダン化による生き残り
    3. 3. 科学計算向けライブラリとエコシステム
    4. 4. 教育・研究分野での役割
    5. 5. 課題と将来の限界
    6. 6. 将来展望
  7. FORTRANを学ぶためのリソース
    1. 1. オンライン教材・チュートリアル
    2. 2. 書籍
    3. 3. コンパイラ
    4. 4. 学習の進め方
    5. 5. コミュニティ・フォーラム
  8. フリーランスの仕事もある
    1. 関連

Fortranの歴史について

Fortran(Formula Translation)は、世界で最も古い高級プログラミング言語の一つであり、科学技術計算や数値解析の分野で長く使われてきました。その歴史を時系列で整理すると分かりやすいです。

1. 誕生 (1950年代)

  • 1954年〜1957年:IBMのジョン・バックウス(John Backus)率いるチームによって開発。
  • 目的:科学技術計算をより簡単に行えるように、機械語ではなく高級言語で表現できる言語を作ること。
  • 特徴:初めて「高級言語をコンピュータが直接実行可能な形に翻訳するコンパイラ」が登場。

2. 初期バージョン (Fortran I, II)

  • Fortran I (1957年)
    • 世界初の商用高級言語。
    • 数値計算に特化。
    • 制御構造は非常に限定的(GOTO中心)。
  • Fortran II (1958年頃)
    • サブルーチンや関数の概念が追加。
    • プログラムのモジュール化が可能に。

3. 拡張と標準化 (1960年代)

  • Fortran IV (1962年頃)
    • より厳格な標準仕様に基づく言語。
    • 移植性が改善され、多くの計算機で使えるように。
  • Fortran 66(正式標準: 1966年):
    • ANSIによる初の公式標準。
    • 以降、多くの科学技術分野で標準言語として定着。

4. 構造化プログラミングの導入 (1970年代)

  • Fortran 77 (1978年)
    • IF文やDOループの拡張。
    • 文字列操作、ブロックIF文などが追加。
    • 構造化プログラミングをサポート。

5. 近代的Fortran (1990年代以降)

  • Fortran 90 (1991年)
    • 配列操作やモジュール、再帰、動的メモリなどが導入。
    • これにより、科学技術計算だけでなく、より複雑なプログラムにも対応可能に。
  • Fortran 95, 2003, 2008, 2018
    • 2003年:オブジェクト指向プログラミングのサポート。
    • 2008年:並列処理(Coarrays)や改良されたモジュール機能。
    • 2018年:さらなる標準化とモダン構文の強化。

Fortranの特徴

Fortran(Formula Translation)は、特に科学技術計算向けに設計されたプログラミング言語で、長い歴史の中で独自の特徴を持っています。主な特徴を整理すると以下の通りです。

1. 数値計算に強い

  • 浮動小数点や複素数の計算に最適化されている。
  • 大規模な行列演算や科学技術計算(物理、化学、気象シミュレーションなど)で広く使われる。
  • 高速なコンパイルと実行速度が特徴。

2. 配列操作が豊富

  • 配列や行列の操作を言語レベルでサポート。
  • Fortran 90以降では配列全体を一度に演算することが可能(ベクトル演算)。 A = B + C ! 配列BとCの要素ごとに加算

3. モジュール化と再利用

  • Fortran 90以降は**モジュール(module)**で関数や変数をまとめられる。
  • サブルーチンや関数を使ったコードの再利用が容易。

4. 並列処理や高性能計算対応

  • 最新のFortran(2008以降)はCoarraysや並列演算機能をサポート。
  • HPC(High Performance Computing)分野で広く利用される。

5. 強い型付け

  • 変数の型を明確に指定する必要がある(整数、実数、複素数など)。
  • 型を明示することで計算の安全性と効率を確保。

6. 古いコード資産との互換性

  • 60年以上の歴史があるため、既存の科学技術計算プログラムが膨大
  • 古いFortran 77のコードも最新のコンパイラで実行可能な場合が多い。

7. 制御構造

  • DOループ、IF文などの基本的な制御構造は古いバージョンから存在。
  • Fortran 90以降は、ブロックIF、SELECT CASE、再帰呼び出しなど、構造化プログラミングをサポート。

8. 簡潔で直感的な数式表現

  • 数式をそのままプログラムに書けるので、物理や数学のモデルを直接実装しやすい。 y = a*x**2 + b*x + c

FORTRANの現在の位置付け

Fortranは1950年代に登場して以来、科学技術計算や数値計算の分野で圧倒的な実績を持ってきました。では、現代におけるFortranの位置付けを整理すると次の通りです。

1. 科学技術・高性能計算(HPC)の主要言語

  • 流体力学、気象シミュレーション、量子化学、構造解析など、大規模数値計算分野で今も広く利用されている。
  • 最新のスーパーコンピュータでもFortranで書かれたライブラリやプログラムが多く、性能最適化の点でC/C++よりも有利な場合がある

2. 歴史的資産の維持

  • 60年以上のコード資産(古いFortran 77〜現代Fortran)が膨大に存在。
  • 新しい言語に完全移行するより、既存資産をメンテナンスしつつ必要に応じて拡張する形が主流。
  • 研究機関や大学の科学計算プロジェクトで特に重要。

3. モダン化と標準化

  • Fortran 90以降、モジュール、配列操作、再帰、オブジェクト指向、並列処理(Coarray)などをサポート。
  • 現代でもモダンFortranとして高性能計算の言語の一つとして位置付けられる。
  • 最新標準:Fortran 2018。現代的構文や並列計算機能が追加されている。

4. 新規プロジェクトでの使用は限定的

  • AI・データ分析・Web開発などの分野ではPython、C++、Juliaなどに比べて使用は少ない。
  • 科学技術計算に特化したニッチ領域で強みを持つ。
  • 教育面でも、数値計算や物理モデルの実装を学ぶ場で限定的に利用されることがある。

5. 総括

  • Fortranは「科学技術計算・高性能数値計算のためのレガシーかつ現役言語」。
  • 最新のHPCやスーパーコンピュータでも重要な位置を占める一方、一般的なアプリケーションや新規開発ではあまり使われない。
  • 既存資産の活用と高性能数値計算に特化する限り、今後も一定の存在感を持ち続ける。

FORTRANが現在も使われている理由

Fortranが現代でも使われ続けている理由は、単なる「歴史的慣習」だけではなく、科学技術計算や高性能計算における実用的・技術的メリットが大きいからです。主な理由を整理すると以下の通りです。

1. 科学技術計算・数値計算に特化した性能

  • Fortranは元々、浮動小数点計算や行列・ベクトル計算などの数値計算に最適化されている。
  • 高速なコンパイルと実行速度が求められるスーパーコンピュータやHPC(High Performance Computing)環境で強み。
  • 配列演算やベクトル化、並列計算の最適化が容易。

2. 膨大な既存資産(レガシーコード)の存在

  • 60年以上の歴史の中で作られた科学技術計算用プログラムが膨大
  • 既存のコードをC/C++やPythonに置き換えるのは膨大なコスト。
  • 既存コードの保守・拡張のために、Fortranが使われ続ける。

3. モジュール化とモダン化の進展

  • Fortran 90以降は、モジュール、再帰、オブジェクト指向、動的配列、並列処理などモダンな機能をサポート。
  • これにより古いFortranコードも新しい機能と組み合わせて利用可能。
  • 高性能計算向けのライブラリ開発にも対応。

4. 高性能ライブラリの充実

  • LAPACK、BLAS、NAGライブラリなど、科学技術計算向けの高速数値計算ライブラリが豊富
  • これらはFortranで書かれており、既存資産を活用するにはFortranを使う方が合理的。

5. 教育・研究分野での定着

  • 流体力学、気象学、量子化学などの学術分野で、教材や研究用コードの多くがFortranで書かれている。
  • 新しい研究者も既存コードに触れるため、Fortranを学ぶケースがある。

FORTRANの現在の利用状況

いいですね。Fortran の「現在の利用状況」について — 最近のデータや傾向をもとに、どこで、どの程度使われているか を整理します。

✅ 最近の利用状況・指標

  • 最近(2024〜2025年)において、プログラミング言語人気指標 TIOBE Software の「TIOBEインデックス」で Fortran が トップ10入り しています。
  • 記者や専門家の評価でも、「数値/科学計算の重要性の高まり」によって Fortran の人気が再浮上した、という論が散見されます。
  • 一方で、最新の計算環境(CPU や GPU、並列/アクセラレータ混在環境)への対応機能の整備が進んでおり、例えば最近では並列化ライブラリやモダンコンパイラで古い Fortran コードの「再活用」「GPU 対応」「最適化」がすすめられています。

🧪 主な用途分野と現役度

現在も Fortran は、特に以下のような分野・用途で「実用的かつ主要な選択肢」として使われています:

  • 高性能計算 (HPC)、スーパーコンピュータ上での大規模シミュレーション・科学技術計算。流体力学、気象シミュレーション、地球科学、計算物理/化学、構造解析など。多数の既存シミュレーションコードやライブラリが Fortran ベース。
  • 既存(レガシー)コードのメンテナンス/継続利用。過去数十年にわたる研究・運用コードが Fortran で書かれており、新規言語への完全移行より Fortran を維持する判断が多いようです。
  • モダン化/互換性を保ちつつの活用。例えば、最近の開発では Fortran コードをモダンなワークフロー(C++やPythonとのバインディング、GPU 対応、モジュール化など)と結合させて使う例も増えています。

⚠️ 利用上の限界・課題

ただし、Fortran の利用が「万能」なわけではなく、次のような限界・現状もあります:

  • 一般的なアプリケーション開発や Web/AI/データ分析といった最新の流行分野では、他言語(例:Python, C++, Julia など)に比べてシェアは少なめ。多くの新規プロジェクトでは別言語が選ばれる傾向。
  • Fortran の開発環境やライブラリのエコシステムは、汎用・最新分野においては他言語に比べて限られやすい、という意見もあります。たとえばある開発者は「科学用途以外に使うのは厳しい」と述べています。
  • 最近のハードウェア(GPU、異種アーキテクチャなど)への対応・最適化には、古い Fortran コードでは不十分なことがある — そのため「モダナイゼーション(書き換えや並列化、GPU対応への移行)」の動きも見られます。

📈 トレンドと最近の取り組み

  • モダンな Fortran コンパイラ/ツールの開発が進んでおり、例えばオープンソースの LFortran は最近も更新が続けられています。これにより、教育/研究用途や軽量・新規開発にも利用しやすい環境が整備されつつあります。
  • また、「古い Fortran コードを保ちつつ、新しいアーキテクチャや高速化技術 (GPU など) に対応させる」取り組みも研究されています。たとえば最近の論文では、Fortran から C++ (モダン HPC フレームワーク) への移行を支援する手法が報告されています。
  • 要するに、Fortran は「古い → ピリオド」ではなく、「古いが進化中/適応中」の言語であり、特定用途 — 特に「高性能数値計算」 — では今でも重要で活発な選択肢とみなされているようです。

FORTRANの将来性と展望

Fortranの将来性と展望は、「過去のレガシー」という印象だけではなく、科学技術計算や高性能計算(HPC)の分野で現役を維持しつつ、モダン化や新技術への適応が進むという形で整理できます。以下に詳しく解説します。

1. 科学技術計算・HPC分野での継続的需要

  • 流体力学、気象予測、量子化学、構造解析など、大規模数値計算が不可欠な分野ではFortranは依然として主要言語。
  • スーパーコンピュータやHPC環境向けに最適化されているため、新規プロジェクトでも限定的に採用されることがある。
  • 既存の膨大なコード資産を活用しやすく、研究機関・大学・企業の科学技術計算プロジェクトで安定した利用が続く。

2. モダン化による生き残り

  • Fortran 2003/2008/2018では、オブジェクト指向、並列処理、コア配列(Coarrays)、モジュール化など、現代的な機能を追加。
  • GPU対応やマルチコア・分散処理への最適化も進行中。
  • モダンFortranにより、古いコードの再利用 + 新しい計算アーキテクチャへの適応が可能になっている。

3. 科学計算向けライブラリとエコシステム

  • LAPACK、BLAS、NAGライブラリなど、Fortranベースの高性能数値計算ライブラリが充実。
  • 新規言語でも使われることがあるが、最適化性能ではFortranが依然として強み。
  • これにより、今後も高性能数値計算分野での重要性は維持される見込み。

4. 教育・研究分野での役割

  • 流体力学・物理シミュレーション・気象学などの学術分野では、Fortran教材や既存研究コードが豊富。
  • 新しい研究者や学生が既存の研究資産に触れるため、Fortranの知識が教育カリキュラムに残るケースがある。

5. 課題と将来の限界

  • Web開発やAI、データサイエンスなどの分野では利用はほぼ限定的。
  • 最新のハードウェア(GPUや異種アーキテクチャ)対応はまだ限定的で、書き換え・最適化が必要。
  • 若手開発者の習得人口は少なく、コミュニティ規模も限定的。

6. 将来展望

  • 科学技術計算やHPCに特化したニッチ言語としての存続
    → 新規開発ではC++やPythonが選ばれるが、高性能数値計算分野では根強く利用され続ける。
  • モダン化による性能向上と既存資産の活用
    → Fortran 2018以降の標準やGPU対応などにより、新しい計算技術にも適応。
  • 教育・研究分野での継続的利用
    → 大学や研究機関で学術計算の教材や研究コードとして残る。

FORTRANを学ぶためのリソース

Fortranを学ぶには、オンライン教材や書籍、コンパイラ、実習用プロジェクトなどのリソースを組み合わせるのが効率的です。初心者からモダンFortranまで対応できるリソースをまとめました。


1. オンライン教材・チュートリアル

リソース特徴URL
Fortran Wiki基本文法から配列操作、モジュール化まで幅広く解説https://fortranwiki.org
Learn Fortran無料チュートリアル。Fortran 90以降のモダン構文を学べるhttps://www.learnfortran.com
TutorialsPoint Fortran文法・制御構造・サブルーチンの例が豊富https://www.tutorialspoint.com/fortran/index.htm
YouTube 動画チュートリアル実際のコード入力例と解説が視覚的に学べる「Fortran tutorial」で検索

2. 書籍

書籍名対象レベル特徴
Modern Fortran Explained (Michael Metcalf, John Reid)中級〜上級Fortran 2008/2018までのモダン機能を解説
Fortran 90/95 Explained初級〜中級配列操作、モジュール、再帰などモダンFortranを学べる
Numerical Recipes in Fortran中級数値計算に特化したFortran実装例多数
Introduction to Fortran初級基本文法とサンプルコードが中心で初心者向き

3. コンパイラ

無料・オープンソース

商用コンパイラ


4. 学習の進め方

  1. 環境構築
    • GFortranやLFortranをインストール。
    • 簡単な「Hello World」→計算プログラムを作成。
  2. 基本文法と制御構造
    • 変数宣言、DOループ、IF文、サブルーチン。
  3. 配列・行列操作
    • Fortranの強みである配列計算・ベクトル化を学ぶ。
  4. モジュールとサブルーチン
    • プログラムの分割・再利用。
  5. 実践演習
    • 数値計算や簡単な物理シミュレーションを実装。
  6. モダン機能・並列化
    • Coarray、OpenMP、MPIなどで並列計算を体験。

5. コミュニティ・フォーラム

フリーランスの仕事もある

フリーランスの仕事もあります、ただし最新の案件をみれば仕事の量はとても少ないです。できるだけ他の言語も習得して探しましょう。いきなり独立するのではなく、まずは副業から始めることを推奨します。使う経験がなかった方は構文の修正など簡単なところからスタートしましょう。領域によりますが、一つ一つシステムでかなり役立ちます。ただ人気のランキングでも上位に来る言語ではありません。

Agentマージン率案件数URL
レバテックフリーランス       10%~20% 60000レバテックフリーランス
ギークスジョブ10%~20%4000geechs job(ギークスジョブ)
エンジニアルーム20%~30%6000【エンジニアルーム】
Tech Stock10%~15%8000求人サイト
Tecgate10%~8000Tecgateフリーランス
エミリーエンジニア11%~13%800エミリーエンジニア
フリエン10%~15%30000エンジニア向け案件情報を見る
フォスターフリーランス8~12%5000【フォスターフリーランス】
コンサルデータバンク??コンサルデータバンク
Strategy Consultant Bank20%~30%500フリーコンサル独立支援【Strategy Consultant Bank】
エクストリームフリーランス       10%~25%6000【エクストリームフリーランス】
Midworks10%~15%3000【midworks】
エンジニアファクトリー10%〜30%5000高単価案件が豊富!エンジニア向けフリーランスなら【エンジニアファクトリー】
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