Язык программирования фортран. Версия языка программирования фортран. У Fortran есть унаследованный код

Каждый год несколько тысяч детей в России нуждаются в протезах рук. При этом сама область протезирования развита достаточно слабо – многие протезы уже морально устарели, а компаний, которые бы занимались современными разработками, практически нет. Однако ситуация изменилась три года назад, когда на арене появилась компания «Моторика». Это молодые специалисты, которые не просто разработали новые протезы, но и изменили само отношение к ним.

Сейчас компания активно занимается созданием протезов кистей и предплечья для детей и взрослых. Например, делает протезы-гаджеты, превращая детей в настоящих супергероев. Благодаря «Моторике» такие протезы получили уже 150-200 детей. Главная проблема, с которой приходится сейчас сталкиваться — низкая осведомленность, признаются сами разработчики. А ведь получить такие протезы человек может совершенно бесплатно.

Слабости превратить в сверхспособности

При упоминании словосочетания «протез конечностей» люди представляют себе крюк или макеты, напоминающие части тела манекена. Что-то отталкивающее и пугающее. Взяться другому образу неоткуда, потому что, если говорить о российском рынке протезирования - это либо устаревшие советские образцы, либо дорогостоящие зарубежные устройства, которые могут получить единицы, рассказывает гендиректор компании «Моторика» Илья Чех.

«В 2013 году мы решили создать площадку по производству кибер-протезов, а в 2015 образовали компанию «Моторика», чтобы изменить отношение к инвалидам, превратить их слабости в сверхспособности. Ранее мы занимались 3D-печатью и, конечно, это очень нам помогло», - говорит Илья Чех. «Уникальность наших протезов больше в том, что они активные, функциональные, а не просто части от манекена, которыми нельзя пользоваться. Не менее важно то, что любой пациент может сам выбрать дизайн протеза, а ребенок, например - стилизовать свой протез под любимого супергероя».

Кроме этого, можно подобрать начинку протеза, встроив в него разные штуки - от скакалки или фонарика до смарт-часов или смартфона. Недавно, например, появилась насадка дополненной реальности - дети с помощью своих протезов могут играть в AR- игры. Все это делается для того, чтобы человек с ограниченными возможностями, и тем более, ребенок не чувствовал себя как-то стесненно, а, наоборот, рассказывал про свой протез.

Реакция детей на такие протезы всегда положительная. С интересом и изумлением протезы встречают не только те, кто будет ими пользоваться, но, например, одноклассники, которые, видя такой протез, говорят: «Что это за классная штука? как она работает?». Еще одним важным моментом является то, что «Моторика» не только создает эти уникальные, яркие протезы, но и предоставляет сервис по их обслуживанию. Например, в течение года протез можно обновить, добавить функциональные насадки и, если необходимо, устранить неполадку.

Сейчас в арсенале «Моторики» тяговые протезы КИБИ, которые устанавливаются даже при самых сложных травмах рук. Такие протезы работают без электроники за счет сгиба в кистевом или локтевом суставе и натяжения тросов, которые фиксируются на неподвижной части руки и пальцах протеза.

Есть также бионические (биоэлектрические) протезы «Страдивари», которые представляют собой сложные устройства. Управление ими происходит с помощью сигналов, которые возникают при сокращении мышц. В культеприемную гильзу встроены миодатчики, улавливающие изменение электрического потенциала. Эта информация передается на микропроцессор кисти, и в результате протез выполняет определенный жест или хват.

Важно с раннего возраста мотивировать ребенка носить протез

На фото: Моторика Тяговые протезы КИБИ.

Само протезирование детям рекомендуют с года, иногда даже с полугода — ребенок готов к протезам, как только он научился сидеть и использовать обе руки, считают специалисты «Моторики». Раннее протезирование позволяет сформировать привычки и симметричное развитие мышц верхнего плечевого пояса. С активными, функциональными протезами ребенку в таком возрасте справиться сложно. Поэтому чаще на этом этапе выбирают косметические протезы. Это подобие руки и, хотя хват такой рукой не сделать, тяжесть, хоть и небольшая, создает нагрузку на мышцы, а ребенок привыкает к правильным движениям рукой, отмечают специалисты.

К тяговым протезам (то, чем активно занимается «Моторика») дети привыкают достаточно быстро. Такие протезы достаточно просты в управлении: согнул руку - пальцы сжались, разогнул - выпрямились, и наоборот. Что касается бионических протезов, то их детям практически не ставят. Есть несколько причин – это и их вес, и стоимость. Ребенок быстро растет и любой протез нужно обновлять раз в год.

Вообще, сложность детского протезирования заключается в привыкании к протезам. В медицинской реабилитации известны множество случаев, когда пациенты отказывались от протезов, потому что не могли к ним привыкнуть. И чем старше ребенок, тем ему сложнее привыкнуть к протезу – он уже может обходиться без него. Ему придется разрабатывать мышцы, которые раньше не приходилось задействовать. Это тоже создает определенные трудности. Поэтому важно с раннего возраста мотивировать ребенка носить протез. К тому же использование протеза тренирует и развивает мышцы.

Протез как функциональный гаджет и стильный аксессуар

На фото: Моторика Детский тяговый протез КИБИ.

В среднем на один протез уходит до трех недель. Трудятся над его созданием инженеры, программисты, дизайнеры, протезисты, самому пациенту на протяжении всего этапа помогает персональный менеджер.

Создание протеза начинается со снятия мерок, здесь же специалисты узнают пожелания и потребности человека, каким он хочет видеть протез, его дизайн, дополнительные функций. «Дизайн – важный момент. Ребенок должен носить ту руку, которая ему нравится. И тот факт, что современные кибер-дизайнеры создают прототипы протезов, делает их не просто функциональными гаджетами, но и стильными аксессуарами», – говорит руководитель отдела маркетинга «Моторики» Вадим Котенев. После обсуждения концепции протеза создается его компьютерная 3D-модель. Далее идет подготовка для 3D-печати или фрезерования на станке. Готовую 3D-модель печатают на огромном промышленном 3D-принтере. Затем собираются все элементы протеза – кончики пальцев чаще всего печатаются или выливаются из силикона по отдельности. После чего протез отдается на тестирование.

«В нашей лаборатории такие протезы создаются для каждого ребенка по меркам с его культи. Это позволяет модифицировать протез даже под сложную травму кисти. И 3D-печать — главный помощник в производстве протезов», – отмечает Вадим Котенев. Еще одно преимущество протезов, которые делает «Моторика» – они дешевле зарубежных аналогов. Об этом свидетельствует и тот факт, что протезы компании заказывают люди со всего мира. Стоимость протеза начинается от 100 тыс. рублей и достигает 350 тыс. рублей. При этом сам пациент может получить протез бесплатно. Сначала пациенты оплачивают протез сами. После протезирования человек идет в Фонд социального страхования (ФСС) и ему компенсируют всю сумму. В итоге пациент получает протез бесплатно. Возможно привлечение и благотворительных фондов.

На новые разработки идут гранты и премии

На фото: Моторика Процесс создания протеза.

Пока прибыли, которая компания получает от продаж, хватает только на текущие расходы, выплаты зарплат, операционные издержки. Новые разработки ведутся на гранты и премии, которые получила «Моторика».

Например, на биоэлектрический протез для взрослых «Страдивари», который выпустили в конце прошлого года, пять миллионов выделил Фонд содействия инновациям, рассказывает Вадим Котенев. Пока самая большая премия – 15 млн. рублей. Её «Моторика» получила, заняв третье место на конкурсе среди российских инновационных компаний (организатором конкурса был Внешэкономбанк). Свой выигрыш команда направила на новые разработки, в том числе на детский биоэлектрический протез (выпуск запланирован на конец этого года). Его создание финансируется, в том числе, с помощью краудфандинговой платформы Boomstarter.

В настоящее время среди новинок компании встроенная в протез функция контактной оплаты – инвалид может оплатить в магазине покупку, приложив протез к терминалу. Подобного в мире еще не существует. В этом году в планах добавить в протез дисплей, который по функционалу сопоставим со смартфоном – можно совершать вызовы, искать информацию в интернете. Такой разработки также нет ни в одной стране. Сейчас «Моторика» пытается наладить сотрудничество с Яндексом, чтобы встроить голосовой помощник в протез для управления дисплеем голосом. Это достаточно полезная вещь для человека с ограниченными возможностями, считают сами разработчики.

Главная проблема – низкая осведомленность

«Моторика» активно взаимодействует с ФСС, Минтрудом РФ и Агентством стратегических инициатив. Встречи с представителями этих структур проходят чуть ли не каждый месяц. На них идет совместная разработка «дорожных карт», цель которых – внедрение новых решений в жизнь людей с ограниченными возможностями.

Главная проблема, с которой приходится сталкиваться – это низкий уровень осведомленности о новинках в протезировании, особенно в регионах и небольших городах. Люди просто не знают о существовании таких протезов. «Сейчас у нас порядка 150-200 пользователей по России и странам СНГ, когда потребность в протезировании – до 60 тыс. людей», – говорит Вадим Котенев. Работа в этом направлении ведется – проходят семинары, на которых специалисты рассказывают о современных решениях в протезировании. И здесь уже есть свои продвижения – сейчас в компанию ежемесячно поступает до 30 запросов на протезирование.

Стоит отметить, что в России у «Моторики» нет конкурентов. Да и во всем мире таких компаний немного, особенно если говорить о детском протезировании подобного рода. «На сегодняшний день в России мы единственные, кто разрабатывал, разрабатывает и уже внедрил свои идеи в жизнь», — отмечает руководитель отдела маркетинга «Моторики». «Есть, например, компании, организованные вчерашними студенты, но у них еще все на ранних стадиях. Мы тоже стараемся с ними коммуницировать. Также существуют компании, которые уже давно занимаются протезированием, но они устанавливают протезы разных производителей. Помимо осведомленности, одна из важных задач на ближайшие два года – реабилитация людей. Сейчас есть проблема у людей, которые протезируются биоэлектрическими протезами – ими сложно научиться пользоваться и овладеть всем функционалом,» — говорит Вадим Котенев.

«Мы разрабатываем систему на базе виртуальной реальности – когда человек надевает очки виртуальной реальности, на руку ему устанавливаются датчики, те же, которые он потом будет использовать в протезе. И человек в виртуальной реальности видит свой протез, может выполнять задания, которые помогают ему освоить полностью функционал. Например, если какое-то действие делается неверно, всплывает подсказка, как это исправить».

Также недавно у «Моторики» появился врач-реабилитолог, который будет заниматься с детьми. Сама реабилитация будет проходить в игровой форме.

И производством индивидуальных детских тяговых протезов «КИБИ», заменяющих кисть руки. Речь может идти о детях с ампутированными по какой-то причине кистями, врождёнными аномалиями развития или дегенеративными заболеваниями конечностей. Компания занимается разработкой и других протезов, в том числе для взрослых людей. У компании существуют разработки и бионических протезов, работающих за счёт считывания электрических импульсов с мышц.

При этом благодаря социальным гарантиям Российской Федерации получить протез на травмированную конечность пациент может бесплатно. В каждом случае необходим индивидуальный подход, учитывающий особенности физиологии и возраста конкретного пациента. В настоящее время компания испытывает уже готовый миопротез, стоимость которого будут примерно в 5 раз ниже аналогов.

Благодаря промышленному 3D-принтеру можно создавать не только индивидуальные протезы, но также выполнять их в различных цветах и наносить любые рисунки и надписи. Протез не только компенсирует утраченные возможности, но и даёт новые. С помощью особого держателя на протезе можно закреплять различные аксессуары вроде пульта управления мини-дроном. Не говоря уже о том, что протез даёт такие бонусы, как, например, возможность без ущерба достать из кипящей воды яйцо.

В октябре разработчики собираются продемонстрировать работу своего миопротеза в Цюрихе на соревнованиях киборгов Cybathlon. 13 августа в Москве прошло первое такое соревнование киборгов в России в рамках подготовки к швейцарскому этапу. Кстати, выглядят существующие протезы «КИБИ» весьма интересно, напоминая футуристические игры вроде Deus Ex:

Компания постепенно расширяет свою деятельность. Например, на днях в Нижнем Новгороде, где больные уже могут установить бесплатно тяговые протезы кисти «КИБИ», вместе с Приволжским федеральным медицинским исследовательским центром была начата новая реабилитационная программа . Теперь пользователи будут проходить международные системы тестов для оценки функциональной состоятельности протезов рук, чтобы определить степень самообслуживания.

Инженер-робототехник Илья Чех и совладелец сервиса промышленной 3D-печати Can Touch Василий Хлебников делают уникальные детские протезы, похожие на гаджеты. Их компания «Моторика» не имеет конкурентов в России, что позволяет им зарабатывать несколько миллионов рублей в год. Все деньги, впрочем, уходят на операционные расходы и научные исследования. Недавно компания-резидент «Сколково» нашла венчурных инвесторов и готовится выйти на международный рынок. Чех рассказал Inc., зачем в протезе пульт управления квадрокоптером, как зарабатывать, работая с государством, и как его компания ищет партнеров за рубежом.

В 2013 году опенсорсные проекты по бесплатной печати функциональных детских протезов вроде Robohand, Enable, Open Bionics стали появляться по всему миру один за другим. Can Touch решила реализовать такой же благотворительный проект вместе с профессиональными инженерами из W.E.A.S. Robotics, компании Ильи Чеха, в которой он вместе с одногруппниками конструировал промышленных и бытовых роботов на заказ.

«Мы скоро поняли, что брать открытый исходный код по печати протезов не наш путь, - рассказывает Чех. - Увидели минусы работы опенсорсных проектов. Инженеры–волонтеры зачастую используют низкое качество материала, не могут обеспечить полную индивидуализацию по типу травмы, протез не разрабатывается под человека, а только «подгоняется» под него. Как следствие, такие протезы часто ломаются, и ими неудобно делать хваты».

Разработка собственного прототипа протеза руки заняла у него два года. Параллельно Чех работал в компании «Селеноход», конструировал первый частный луноход. Протезами приходилось заниматься дома в свободное от работы время.

За это время он выяснил, что в России область функционального детского протезирования не развита, и большинство детей до 12–13 лет могут рассчитывать только на косметические протезы. «Косметика» - это муляж руки, функциональности в ней нет. Дети такие практически не носят, так как они развивают еще большие комплексы и неловкость. Функциональными тяговыми протезами в России никто не занимался. Чех понял, что фактически открывает новую нишу.

Чех очень хотел, чтобы протезы можно было получать бесплатно, как и в опенсорсных проектах. Он узнал, что в случаях ампутации конечностей, врожденных аномалий развития и дегенеративных заболеваний конечностей человек имеет право получить протез бесплатно. Есть два варианта - купить его за собственные средства с последующей компенсацией или пройти вместе с производителем через конкурсные процедуры в региональном органе фонда социального страхования (ФСС). По закону детям до 18 лет нужно менять протез дважды в год, и замену оплачивает государство. Это значит, что, однажды заказав протез в компании, дети могут возвращаться за протезами снова и снова. Чех увидел в детском (и не только) протезировании перспективы.

Статистика также говорила, что протезы будут востребованы. В 2014 году в России было изготовлено около 10 тысяч ручных протезов. Около 90–95% из них - косметические, 5–10% - функциональные (тяговые и биоэлектрические). В России протезы рук нужны примерно 30–40 тысячам человек, из них 2,5 тысячи нуждаются только в протезах кисти. Функциональные протезы лучше косметических, но не все про них знают. Тем не менее каждый год спрос на них растет на 3–4%.

Сначала Чех подготовил образцы для двух «пилотов», которые тестировали протезы и давали обратную связь. Оборудование для разработки и производства предоставила компания Хлебникова Can Touch. «Особых сложностей с техникой не было, - говорит Чех. - Просто поэтапное развитие протеза: сделали, протестировали на удобство и функциональность, внесли изменения. Всего мы испытали 7–8 модификаций, пока не пришли к базовой конструкции, которую и отправили на сертификацию».

Вне конкуренции

Во время сертификации протез проходил механические и токсикологические испытания (процесс занял 2 месяца), после чего в июне 2015 года компания получила декларацию о соответствии на изделие. В феврале того же года Чех официально зарегистрировал компанию «Моторика». Теперь компания могла распространять свой инновационный протез по государственной социальной программе. Конкурентов не было. Детские тяговые протезы в России и сегодня не делает никто, кроме «Моторики». Тогда же нашелся первый инвестор - две дочерние компании РОСНАНО («Северо-западный центр трансфера технологий» и нанонцентр «СИГМА.Томск») выкупили 55% компании за 3 миллиона рублей.

Инженер «Моторики» Алексей Шиков

Тяговый протез «Моторики» работает за счет движения кисти в лучезапястном суставе. Движение вниз обеспечивает хват, натягиваются тросы. Усилие хвата зависит от степени развития мышц предплечья, которые являются движущим «механизмом» в протезе. Один общий хват помогает держать как крупные вещи, так и мелкие - ручки, вилки, большие кружки, бутылки, иголку с ниткой, мячи. «Использование тягового протеза с детства - это гарантия того, что мышцы руки будут находиться в тонусе, и в будущем человеку будет намного легче привыкнуть к более сложному типу протезов - биоэлектрическому, - объясняет Илья Чех. - Ставить бионический протез целесообразно приблизительно с 12 лет, когда рост руки не так ярко выражен. С ростом ребенка «биоэлектрику» пришлось бы менять каждые полгода. А это слишком дорого для государства».

Протез с GoPro

Детские протезы «Моторики» называются Киби, и они похожи на игрушки. «Когда мы начинали делать протезы, я шел от концепции, что протез не должен быть похож на медицинский продукт, - рассказывает дизайнер «Моторики» Никита Реплянский. - Современный протез - это аксессуар. Людей привлекает не только начинка, но и внешний вид. Когда мы покупаем обувь, то обходим несколько магазинов. Всем нам важно выбрать то, что будет отражать наш характер. На тот момент я вдохновлялся спортивной модой, кроссовками, компьютерными играми».

Пока в «Моторике» не было ни одного повторяющегося варианта. Все протезы индивидуальны. Это касается и точной подгонки натяжения тросов, и дизайна, и специальных насадок. В детские протезы могут быть встроены бинокль, компас, фонарик, рогатка, бластер для снежков или камера GoPro. С помощью протеза можно управлять квадрокоптером, пульт управления которым встраивается в пластмассовую конечность.

Как создают протезы

Протезы делают за две недели. Сначала снимаются мерки или слепок культи, затем создается 3D–модель протеза. Печать деталей происходит на промышленных 3D–принтерах в Can Touch в Подмосковье. Затем детали поступают в лабораторию в Сколково, очищаются от порошка, красятся, собираются в «полуфабрикат» протеза, приобретают индивидуальный дизайн. Когда приезжает клиент, специалисты делают индивидуальную культеприемную гильзу, чехлы и собирают все в конечный протез.

Протез Киби стоит около 100 тысяч рублей. Прибыль составляет примерно 30%. Чех не делает ценник выше, так как хочет «уместиться» в государственные программы по компенсации стоимости протезов. По кистевым функциональным протезам максимальный размер компенсации в зависимости от региона варьируется от 90 до 140 тысяч рублей, по протезам предплечья - от 40 до 250 тысяч рублей.

За первый неполный год работы «Моторика» сделала всего 6 тяговых протезов на заказ. В 2016 - уже 72 детских протеза. Это больше, чем было сделано детских функциональных протезов по всей стране - около 50 (по данным Минтруда). Оборот компании за прошлый год составил около 8 миллионов рублей. Всю прибыль компания тратит на операционные расходы и научные исследования. Зарабатывать больше «Моторика» сможет только в случае увеличения объемов заказов. План на 2017 год - более 200 тяговых детских и 30 биоэлектрических протезов. Это обеспечит выручку в 30 миллионов рублей. При этом статус резидента Сколково дает «Моторике» налоговые льготы - уменьшение процента с ФОТ (14% вместо 28%), отсутствие налога на прибыль и имущество.

Первоначальные инвестиции от РОСНАНО (3 миллиона рублей) и собственные деньги Чеха и Хлебникова (600 тысяч рублей) «Моторика» еще не вернула. Основные затраты компании сегодня - аренда офисов в Сколково, 75 000 рублей (до марта этого года аренда была бесплатной), производство, комплектующие и зарплата. В компании работают 19 человек, включая 4 стажеров, - Чех постоянно приглашает молодых инженеров на стажировку по разным направлениям робототехники. По мнению предпринимателя, чтобы выйти в прибыль, понадобится еще 2–3 года.

«Моторика» стремится сотрудничать с регионами, чтобы сделать протезы доступнее и увеличить количество заказов. Замеры для протеза и все медицинские документы офис в Москве может получать по почте. «Полуфабрикат» готового протеза отправляется в региональное протезное предприятие (они есть в каждом регионе). Предприятие на месте делает приемную гильзу, собирает протез до конца и получает процент от стоимости заказа. Первое протезирование делают специалисты «Моторики» и обучают людей на месте. Однако многие региональные предприятия консервативны и не хотят браться за «детские» заказы. Поэтому «Моторика» работает в первую очередь с крупнейшими компаниями, которые заинтересованы в новых продуктах и расширении клиентской базы. «Менее крупные постепенно планируем привлекать, показывая успешный опыт передовых предприятий», - говорит Чех.

В работе с регионами «Моторике» помогают Агентство стратегических инициатив (АСИ), Министерство труда и Минпромторг. Благодаря им Чех познакомился с руководителями региональных администраций и бесплатно участвовал в специализированных выставках.

Бионический протез

На продвижение компания деньги не тратит. «Все заказы приходят с сайта, - рассказывает Илья Чех. - Мы ребята продвинутые, нам ничего не стоило поднять наш сайт по поисковым запросам на релевантные темы на первое место, подвинув в этом отношении мирового лидера протезирования - немецкую компанию «Отто Бокк».

Самые удобные протезы в мире

«Отто Бок» - один из конкурентов «Моторики», который выпускает только биоэлектрические (бионические), косметические и тяговые активные предплечья протезы. На сегодняшний день бионические протезы - наиболее удобные и популярные. Человек управляет ими при помощи собственной нервной системы, посылая сигнал с мышц предплечья. Человек с таким протезом сначала должен сделать фантомный жест, представить его. Это вызывает сокращение соответствующих мышц, приводящих протез в движение. Датчики, улавливающие движение мышц, расположены на поверхности кожи. Протез заряжается от внешнего источника и имеет аккумулятор. После обучения и привыкания к протезу пользователь выполняет действия инстинктивно, не задумываясь. Бионический протез от «Отто Бок» с минимальными функциями стоит около 300 тысяч рублей.

Бионические протезы в «Моторике» пока в разработке, хотя все необходимые документы на выпуск нового продукта получены. Уже есть около 70 заявок на производство таких протезов для взрослых. Стоить бионический протез будет 350 тысяч рублей. Компании удалось приблизить стоимость к размеру максимальной государственной компенсации - до 300 тысяч рублей.

За рубежом старейшими фирмами–производителями протезов верхних конечностей для взрослых и детей кроме упомянутой «Отто Бок» являются «Стипер» (Англия), «Хосмер Дорансе» (США), «Вази» (Канада), Touch Bionics (Великобритания). Последняя предлагает бионические протезы за 4,5 миллиона рублей. Цена высока не только из-за дорогой разработки продукта и лицензирования. Дело в маркетинге: производитель обещает большое количество функций и подвижность каждого пальца. Однако подобные функции не так уж и нужны, считает Чех. Они уменьшают надежность и снижают силовые характеристики. Протез «Отто Бок» позволяет удерживать десятикилограммовую сумку, и это гораздо более ценная функция.

«В создании бионического протеза наша задача - совместить качество «Отто Бокк» с точки зрения характеристик и при этом добавить современных функций, которые бы существенно не сказались на стоимости, - говорит Илья Чех. - Наша основная концепция в том, что все датчики, которые мы используем в протезе, будут иметь Bluetooth–модуль. Человек с протезом сможет управлять не только кистью руки, но и любым цифровым устройством за счет жестов. Протез в будущем будет оснащен доступом к Wi–Fi сетям, сенсорным дисплеем с возможностями смартфона. Человек с протезом не должен нуждаться в каких–либо дополнительных гаджетах, все средства связи должны быть уже в протезе».

Илья Чех

В конце 2016 года компания получила грант в 5 миллионов рублей от Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно–технической сфере, более известного как Фонд Бортника. Деньги пошли на исследования и разработку бионического протеза.

Новые инвестиции

Энтузиазм молодых инженеров не остается незамеченным. В 2016 году Илья Чех организовал краудфандинговый сбор на Planeta.ru на разработку функциональных насадок и гаджетов для протезов. Проект быстро набрал полмиллиона рублей (больше, чем планировалось). Тогда часть собранных денег пошла на оплату двух протезов для детей, которые не смогли приобрести его по государственной программе из-за бюрократических проволочек. Сам Чех за последний год получил множество наград - премию от журнала «Сноб», Национальную предпринимательскую премию «Бизнес–Успех», премию «Я - гражданин». Но чтобы развиваться дальше, ему нужно не только общественное признание, но и больше инвестиций.

Год назад в компанию пришел бизнес–ангел - Андрей Давидюк. С его помощью компания выкупила долю РОСНАНО и ведет сделку по привлечению нового раунда инвестиций. Давидюк также занялся операционной деятельностью - финансами, инвестициями и GR. «Моя задача как бизнес–ангела - провести компанию через «долину смерти» и поддерживать прозрачность процессов, - комментирует он. - Мы планируем выйти на рынок детских протезов Китая и Европы. Крупные игроки в этот сегмент рынка (детский) пока не идут. Поэтому у нас есть преимущество».

Что дальше?

Каково будущее рынка протезов верхних конечностей в России и в мире? Стабильное количество пациентов - взрослых и детей - с культями рук и врожденными аномалиями развития говорит о том, что технологии протезирования будут постоянно совершенствоваться, а спрос сохранится.

Руководитель российской Ассоциации менторов бизнес–школы «Сколково» Михаил Хомич, у которого учился Илья Чех, считает, что успех «Моторики» будет зависеть от международного признания и возможной покупки сильным международным игроком.

Сейчас «Моторика» выходит в Китай со специальным пакетным предложением по протезированию в России: в него входят перелет в Москву и обратно, проживание в отеле, создание протеза, реабилитация, туристические экскурсии. По словам Давидюка, стоимость комплексного пакета вполне конкурентна со стоимостью протезирования рук в Китае. В Финляндии бизнесмены нашли партнера, который поможет продвигать протезы «Моторики» в Европе. Компания уже выполняла единичные заказы протезов из Казахстана, Таджикистана, Узбекистана, Чехии, Индии и Белоруссии.

Читайте нас в

Среди учёных, например, ходит такая присказка, что любая математическая задача уже имеет решение на Фортране, и, действительно, можно найти среди тысяч фортрановских пакетов и пакет для перемножения матриц , и пакет для решения сложных интегральных уравнений , и многие, многие другие. Ряд таких пакетов создавался на протяжении десятилетий и популярен в научной среде по сей день, например - IMSL (англ. ).

Большинство таких библиотек является фактически достоянием человечества: они доступны в исходных кодах, хорошо документированы, отлажены и весьма эффективны. Поэтому изменять, а тем более переписывать их на других языках программирования накладно, несмотря на то, что регулярно производятся попытки автоматического конвертирования FORTRAN-кода на современные языки программирования.

Современный Фортран (Fortran 95 и Fortran 2003) приобрёл черты, необходимые для эффективного программирования для новых вычислительных архитектур, позволяет применять современные технологии программирования, в частности, ООП .

Эволюция стандартов языка

Фортран - жёстко стандартизированный язык, именно поэтому он легко переносится на различные платформы. Новые стандарты языка в значительной мере сохраняют преемственность с более старыми, что позволяет использовать коды ранее написанных программ и их модифицировать .

FORTRAN 66 (1972) На базе стандарта фирмы IBM FORTRAN IV FORTRAN 77 (1980) Введено множество улучшений: Fortran 90 (1991) Значительно переработан стандарт языка. Fortran 95 (1997) Коррекция предыдущего стандарта. Введён оператор и конструкция FORALL, позволяющие более гибко, чем оператор и конструкция WHERE, присваивать массивы и заменять громоздкие циклы. FORALL позволяет заменить любое присваивание сечений или оператор и конструкцию WHERE, в частности, обеспечивает доступ к диагонали матрицы. Данный оператор считается перспективным в параллельных вычислениях, способствуя более эффективному, чем циклы, осуществлению распараллеливания . Fortran 2003 (2004) Дальнейшее развитие поддержки ООП в языке. Взаимодействие с операционной системой. Добавлены также следующие возможности: Fortran 2008 (2010) Стандартом предполагается поддержка средствами языка параллельных вычислений (Co-Arrays Fortran) . Также предполагается увеличить максимальную размерность массивов до 15, добавить встроенные специальные математические функции и др.

Компиляторы

С момента первоначальной разработки языка, компиляторы Фортрана производит фирма IBM. В настоящее время фирмой IBM поставляется оптимизирующий компилятор VS Fortran для мэйнфреймов IBM System z , история развития различных версий которого восходит ещё к 1964 году , а также компилятор XL Fortran для платформ на базе архитектуры PowerPC - AIX , Linux и суперкомпьютера Blue Gene (выпускалась также версия для Mac OS X , когда компьютеры Macintosh использовали процессоры PowerPC). Оба этих компилятора содержат очень сложные оптимизаторы, являющиеся результатом непрерывной научной работы специалистов IBM на протяжении полувека. На базе компилятора IBM Fortran XL фирмой Absoft, бизнес-партнёром IBM, создан и поставляется компилятор Absoft Pro Fortran для систем на базе процессоров PowerPC (Linux, Mac OS X) и Intel (Linux, Mac OS X, Windows) .

Фонд свободного программного обеспечения GNU выпускал открытый компилятор Фортрана-77 g77, доступный практически для любой платформы и полностью совместимый с GCC . Сейчас ему на смену пришел компилятор GFortran , в котором реализованы практически все конструкции стандарта Фортран-95 и многие конструкции стандартов Фортран-2003 и Фортран-2008. Он также полностью обратно совместим с Фортран-77. Также существует независимый проект g95 по созданию на основе GCC компилятора Фортран-95.

Возможности и структура программы

Фортран имеет достаточно большой набор встроенных математических функций, поддерживает работу с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности. Выразительные средства языка изначально были весьма бедны, поскольку Фортран был одним из первых языков высокого уровня. В дальнейшем в Фортран были добавлены многие лексические конструкции, характерные для структурного, функционального и даже объектно-ориентированного программирования.

Перфокарта с разметкой колонок для Фортрана.

Структура программ изначально была ориентирована на ввод с перфокарт и имела ряд удобных именно для этого случая свойств. Так, 1-я колонка служила для маркировки текста как комментария (символом C ), с 1-й по 5-ю располагалась область меток, а с 7-й по 72-ю располагался собственно текст оператора или комментария. Колонки с 73-й по 80-ю могли служить для нумерации карт (чтобы восстановить случайно рассыпавшуюся колоду) или для краткого комментария, транслятором они игнорировались. Если текст оператора не вписывался в отведённое пространство (с 7-й по 72-ю колонку), в 6-ой колонке следующей карты ставился признак продолжения, и затем оператор продолжался на ней. Расположить два или более оператора в одной строке (карте) было нельзя. Когда перфокарты ушли в историю, эти достоинства превратились в серьёзные неудобства.

Именно поэтому в стандарт Фортрана, начиная с Fortran 90, в добавление к фиксированному формату исходного текста появился свободный формат, который не регламентирует позиции строки, а также позволяет записывать более одного оператора на строку. Введение свободного формата позволило создавать код, читаемость и ясность которого не уступает коду, созданному при помощи других современных языков программирования, таких как или Java .

Своего рода «визитной карточкой» старого Фортрана является огромное количество меток, которые использовались как в операторах безусловного перехода GOTO , так и в операторах циклов, и в операторах описания форматного ввода/вывода FORMAT. Большое количество меток и операторов GOTO часто делало программы на Фортране трудными для понимания.

Именно этот негативный опыт стал причиной, по которой в ряде современных языков программирования (например, Java) метки и связанные с ними операторы безусловного перехода сильно видоизменены.

Однако современный Фортран избавлен от избытка меток за счёт введения таких операторов, как DO … END DO, DO WHILE, SELECT CASE. Более того, в современных стандартах языка оставлен лишь классический оператор GOTO, применяемый во многих языках и поныне. Вычисляемый оператор GOTO, а также конструкция ENTRY - множественного входа в процедуры, были исключены.

Также к положительным чертам современного Фортрана стоит отнести большое количество встроенных операций с массивами и гибкую поддержку массивов с необычной индексацией. Пример:

Real ,dimension (: ,: ) :: V ... allocate (V(- 2 : 2 ,0 : 10 ) ) ! Выделить память под массив, индексы которого могут ! меняться в пределах от -2 до 2 (первый индекс) ! и от 0 до 10 - второй ... V (2 ,2 : 3 ) = V(- 1 : 0 ,1 ) ! Повернуть кусочек массива write(* ,* ) V(1 ,: ) ! Напечатать все элементы массива V, первый индекс которых равен 1. deallocate (V)

Hello, World!

Фиксированный формат (символами «␣» выделены пробелы в позициях строки с 1 по 6):

␣␣␣␣␣␣PROGRAM hello ␣␣␣␣␣␣PRINT* , "Hello, World!" ␣␣␣␣␣␣END

Свободный формат:

Program hello print * , "Hello, World!" end

Замечания.

• Оператор PROGRAM не является обязательным. Строго говоря, единственный обязательный оператор Фортран-программы - оператор END .
• Выбор прописных или строчных букв для написания операторов программы произволен. С точки зрения современных стандартов языка Фортран, множество прописных букв и множество строчных букв при написании операторов языка совпадают.

Взаимодействие с другими языками

Многие системы программирования позволяют компоновать полученные в результате трансляции фортрановской программы объектные файлы с объектными файлами, полученными от компиляторов с других языков, что позволяет создавать более гибкие и многофункциональные приложения. Для языка Фортран также доступно большое количество библиотек, содержащих как подпрограммы решения классических вычислительных задач (LAPACK , IMSL, BLAS), задач организации распределённых вычислений (MPI , pvm), так и задач построения графических интерфейсов (Quickwin , FORTRAN/TK) или доступа к СУБД (Oracle).

Фортран в СССР

Примечания

1. См., например: Netlib Repository at UTK and ORNL
2. А. М. Горелик . Эволюция языка программирования Фортран (1957-2007) и перспективы его развития//Вычислительные методы и программирование, 2008, Т. 9, с. 53-71
3. Бартеньев О.В. Современный Фортран . - М .: Диалог МИФИ, 2005. - ISBN 5-86404-113-0
4. А. М. Горелик. объектно-ориентированное программирвание на современном Фортране
5. С. Д. Алгазин, В. В. Кондратьев. Программирование на Visual Fortran. - М .: «Диалог МИФИ », 2008. - 448 с. - ISBN 5-8243-0759-8
6. Горелик А. М.Новости
7. VS FORTRAN
8. XL Fortran for Linux
9. Absoft Pro Fortran Compiler Suites General Overview
10. Sun Studio - Benchmarks
11. Очерк Александра Расторгуева о появлении Фортрана в Дубне
12. История компьютерной графики в России

Литература

• Fortran. Programmer"s Reference Manual. The Fortran Automatic Coding System for the IBM 704 EDPM . - IBM Corp., 1956. - 51 с.
• ISO/IEC 1539-2:2000 Information technology - Programming languages - Fortran - Part 2: Varying length character strings
• Роберт У. Себеста. 2.3. Компьютер IBM 704 и язык Фортран // Основные концепции языков программирования = Concepts of Programming Languages / Пер. с англ. - 5-е изд. - М .: Вильямс, 2001. - С. 63-69. - 672 с. - 5000 экз. - ISBN 5-8459-0192-8 (рус.), ISBN 0-201-75295-6 (англ.)

Ссылки

• gfortran - Компилятор Фортрана 95/2003/2008, часть Коллекции компиляторов GNU
• в Прогопедии - энциклопедии языков программирования (рус.)

Основные

gfortran

• gfortran 4.5.0

Язык программирования

Фортран (Fortran) - первый реализованный язык программирования высокого уровня (после ), правда, с одной небольшой оговоркой - для машин, построенных по классической схеме фон Неймана. Создан в период с 1954 по 1957 год группой программистов под руководством Джона Бэкуса (John Backus) в корпорации IBM. Через пару лет начались его коммерческие поставки. До этого программирование велось либо непосредственно в машинных кодах, либо на символических ассемблерах. Название Fortran является аббревиатурой от FORmula TRANslator, то есть, переводчик формул.

Фортран широко используется в первую очередь для научных и инженерных вычислений. Одно из преимуществ современного Фортрана - большое количество написанных на нём программ и библиотек подпрограмм. Среди учёных, например, ходит такая присказка, что любая математическая задача уже имеет решение на Фортране, и, действительно, можно найти среди тысяч фортрановских пакетов и пакет для перемножения матриц, и пакет для решения сложных интегральных уравнений и многие, многие другие. Ряд таких пакетов создавались на протяжении десятилетий и популярны по сей день (главным образом в научной среде).

Большинство таких библиотек является фактически достоянием человечества: они доступны в исходных кодах, хорошо документированы, отлажены и весьма эффективны. Поэтому изменять, а тем более переписывать их на других языках программирования накладно, несмотря на то, что регулярно производятся попытки автоматического конвертирования FORTRAN-кода на современные языки программирования.

Своего рода «визитной карточкой» старого Fortran является огромное количество меток, которые использовались как в операторах безусловного перехода GOTO , так и в операторах циклов, и в операторах описания форматного ввода/вывода FORMAT . Большое количества меток и операторов GOTO часто делало программы на Фортране трудными для понимания.

Именно этот негативный опыт стал причиной, по которой в ряде современных языков программирования (например, Java) метки и связанные с ними операторы безусловного перехода вообще отсутствуют.

Однако современный Fortran избавлен от избытка меток за счет введения таких операторов, как DO … END DO, DO WHILE, SELECT CASE. Также к положительным чертам современного Fortran стоит отнести большое количество встроенных операций с массивами и гибкую поддержку массивов с необычной индексацией.

Взаимодействие с другими языками

Многие системы программирования позволяют компоновать полученные в результате трансляции программы на Fortran объектные файлы с объектными файлами, полученными от компиляторов с других языков, что позволяет создавать более гибкие и многофункциональные приложения. Для языка Фортран также доступно большое количество библиотек, содержащих как подпрограммы решения классических вычислительных задач (LAPACK, IMSL, BLAS), задач организации распределенных вычислений (MPI, pvm), так и задач построения графических интерфейсов (Quickwin, FORTRAN/TK) или доступа к СУБД (Oracle).

Наследие Fortran

Fortran использовался более пятидесяти лет и существует огромная часть принадлежащая ему и по сей день. Fortran - основной язык для некоторых задач требующих огромных вычислений, таких как моделирование погоды и климата, гидрогазодинамика, вычислительная химия, квантовая хромодинамика, моделирование динамики солнечной системы, вычисление орбит искусственных спутников и многие другие задачи.

Переносимость

Поначалу переносимость для Fortran была весьма насущной проблемой, потому что не существовало ни одного единого стандарта и даже справочной информации от IBM. И компьютерные фирмы соперничали между собой, обеспечивая несовместимость для разных компиляторов. Исправило дело появление стандартов. Стандарт 1966 года устанавливал синтаксис и семантику, но продавцы продолжали внедрять несовместимые расширения. Осмотрительные программисты понимали, что использование несовместимых расширений вызовет проблемы переносимости и зачастую использовали программы наподобие «The PFORT Verifier» для выявления несовместимых расширений.

Несовместимые расширения были не единственной проблемой. Существовал ряд проблем с численными вычислениями. Позже была развита и внедрена практически универсальная идея двоичной арифметики с плавающей запятой.

Доступ к исполняемой среде (например, к командной строке, переменным среды) был весьма затруднителен, пока на это не обратили на это внимание в стандарте 2003 года.

Сейчас относительно просто реализовать полностью переносимую программу на Fortran.

Элементы синтаксиса:

Комментарий до конца строки	! или * в первом символе строки
Регистрозависимость	Нет
Регулярное выражение идентификатора переменной	[_a-zA-Z0-9]{0-n}
Присваивание значения переменной	=
Объявление переменной	type:: variable
Объявление переменной с присваиванием значения	type:: variable = value
Группировка выражений	()
Блок	do ... end do
Равенство	= или.EQ.
Неравенство	/= или.NE.
Сравнение	== < > <= >= <> или.LT. .GT. .LE. .GE.
Вызов функции	CALL f(a,b...)
Вызов функции без параметров	CALL f
Последовательность	конец строки
Если - то	if condition then ... end if
Если - то - иначе	if condition then ... else ... endif
Цикл с постусловием	DO ... WHILE (condition)
Цикл for - next для диапазона целых чисел с инкрементом на 1	do label i = 1, 10
Цикл for - next для диапазона целых чисел с декрементом на 1	do label i = 10, 1, -1

Примеры:

Hello, World!:

Пример для версий Intel Visual Fortran 11.1 , g95 0.93 , gfortran 4.5.0

Этот пример написан в свободном формате, поддерживаемом Fortran 90 и последующими стандартами, а также диалектом .

Fortran 90-style comment program HelloWorld print * , "Hello, World!" end program HelloWorld

Факториал:

Пример для версий Intel Visual Fortran 11.1 , g95 0.93 , gfortran 4.5.0

Используется итеративное определение факториала и свободный формат программы. Спецификации формата I и A используются для вывода чисел в десятичном формате и строк, соответственно. При вычислении факториалов 13-16 возникает арифметическое переполнение, не вызывающее ошибку, поэтому выводятся неправильные значения:

13! = 1932053504
14! = 1278945280
15! = 2004310016
16! = 2004189184

program Factorial integer :: f , n f = 1 n = 0 do print "(I2, A, I10)" , n , "! = " , f n = n + 1 f = f * n if (n == 17 ) then exit end if end do end program Factorial

Числа Фибоначчи:

Пример для версий Intel Visual Fortran 11.1 , g95 0.93 , gfortran 4.5.0

Используется итеративное определение чисел Фибоначчи. Самое сложное в этом примере — вывод вычисленных значений в нужном формате, в одну строку и без лишних пробелов. Спецификация формата (I3, A, $) означает, что вначале выводится целое число в десятичном формате, шириной ровно три символа, затем выводится строка, и наконец, $ подавляет перевод строки, используемый командой print по умолчанию, так что все выводится в одну строку. Отметим, что в диалекте спецификатор формата $ не является стандартным; программа работает, но при компиляции выводит предупреждение об этом.

program Fibonacci integer :: f1 , f2 , f3 , i i = 1 f1 = 0 f2 = 1 do f3 = f2 + f1 f1 = f2 f2 = f3 i = i + 1 if (f1 < 10 ) then print "(I1, A, $)" , f1 , ", " elseif (f1 < 100 ) then print "(I2, A, $)" , f1 , ", " else print "(I3, A, $)" , f1 , ", " end if if (i == 17 ) then exit end if end do print * , "..." end program Fibonacci

Квадратное уравнение:

Пример для версий g95 0.93 , gfortran 4.5.0

В примере используется встроенный тип данных complex . // — оператор конкатенации строк. Число перед скобками в описании формата означает количество раз, которые повторяется формат в скобках (в данном случае дважды — для первого и второго корней).

program Quadratic integer :: a , b , c real :: d , p1 , p2 complex :: cp2 read (* , * ), a if (a == 0 ) then write (* , * ) "Not a quadratic equation" stop end if read (* , * ) b read (* , * ) c d = b * b - 4 * a * c p1 = - b / 2.0 / a if (abs (d ) < 1.0e-9 ) then write (* , "(A, F8.3)" ) "x = " , p1 elseif (d > 0 ) then p2 = sqrt (d ) / 2.0 / a write (* , "(2(A, F8.3))" ) "x1 = " , p1 + p2 , char (13 ) // char (10 ) // "x2 = " , p1 - p2 else cp2 = sqrt (cmplx (d )) / 2.0 / a write (* , "(2(A, F8.3, F8.3), A)" ) "x1 = (" , p1 + cp2 , ")" // char (13 ) // char (10 ) // "x2 = (" , p1 - cp2 , ")" end if end

Hello, World!:

Пример для версий f2c 20090411 , g95 0.93 , gfortran 4.5.0

FORTRAN 77); первые шесть символов каждой строки зарезервированы под служебную информацию — отметки о том, что строка является комментарием или продолжением предыдущей, метки и номера строк. Стандартный набор символов Fortran не содержит символов нижнего регистра, поэтому все программы пишутся в верхнем регистре. Исключением из этого правила являются символьные константы — они могут содержать любые символы, которые поддерживаются системой.

Первая строка дает этому фрагменту кода имя HELLO и указывает на то, что он является основной программой. Имя программы подчиняется тем же правилам, что и любые имена идентификаторов, т.е. должно начинаться с буквы и содержать не более 6 символов.

Команда WRITE реализует вывод на печать. В скобках передается список управляющих параметров, настраивающих вывод: UNIT выбирает файл вывода (по умолчанию — консоль), FMT — формат вывода. Звездочки означают параметры по умолчанию. Имена параметров передавать не обязательно, сокращенно эта же команда выглядела бы как WRITE (*, *) ... .

В большинстве реализаций строковая константа может заключаться как в одинарные кавычки, так и в двойные.

A simple Hello, World! program PROGRAM HELLO WRITE (UNIT =* , FMT =* ) "Hello, World!" END

Факториал:

Пример для версий f2c 20090411 , g95 0.93 , gfortran 4.5.0

Этот пример написан в фиксированном формате (стиль FORTRAN 77) и использует итеративное вычисление факториала.

Fortran позволяет пропускать объявления переменных; в таком случае он выводит их типы сам, но, в отличие от более поздних языков, не по контексту использования переменной, а по ее имени — если первая буква названия I..N, выбирается тип INTEGER , иначе — REAL . В данном случае обе переменные целые.

Цикл DO в данном случае соответствует циклу FOR более поздних языков: счетчик цикла N последовательно пробегает все значения от 0 до 16. Тело цикла заканчивается на строке с меткой 1 , которая указана в заголовке цикла.

Команда PRINT использует формат вывода по умолчанию, который варьируется в зависимости от используемого компилятора.

PROGRAM) C . Из-за этого после посимвольного заполнения строки CC , содержащей результат, остаток строки приходится заполнять пробелами вручную.

Проверка того, что очередной символ исходной строки является буквой, слишком длинна, чтобы поместиться в одну строку (все символы строки программы, начиная с 73-ей позиции, игнорируются), поэтому ее приходится разбивать на две строки и отмечать вторую как продолжение первой (любым символом в 6 позиции).

Операторы сравнения в FORTRAN 77 записываются как.LE. , .GE. и т.д. из-за того, что символы > и < не входят в набор символов языка; они были добавлены только в Fortran 90.

PROGRAM CAMELC CHARACTER TEXT * 30 , CC * 30 LOGICAL LSPACE READ (* , "(A)" ) TEXT NCC = 0 LSPACE = .TRUE. DO 1 , I = 1 , LEN (TEXT ) NC = ICHAR (TEXT (I : I )) IF (NC .GE. 65 .AND. NC .LE. 90 .OR. > NC .GE. 97 .AND. NC .LE. 122 ) THEN IF (LSPACE ) THEN IF (NC .GE. 97 .AND. NC .LE. 122 ) THEN NC = NC - 32 END IF ELSE IF (NC .GE. 65 .AND. NC .LE. 90 ) THEN NC = NC + 32 END IF END IF NCC = NCC + 1 CC (NCC : NCC ) = CHAR (NC ) LSPACE = .FALSE. ELSE LSPACE = .TRUE. END IF 1 CONTINUE DO 2 , I = NCC + 1 , LEN (CC ) 2 CC (I : I ) = " " WRITE (* , * ) CC END