🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: صفر تا صد فرترن: آموزش بنیادین زبان محاسبات علمی و مهندسی

موضوع کلی: برنامه‌نویسی کامپیوتر

موضوع میانی: برنامه‌نویسی علمی و مهندسی

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی کامپیوتر و فرترن
• 2. تاریخچه و تکامل زبان فرترن
• 3. آشنایی با محیط توسعه فرترن (IDE)
• 4. نصب و پیکربندی کامپایلر فرترن
• 5. اولین برنامه فرترن: چاپ "Hello, World!"
• 6. مفاهیم پایه: متغیرها و انواع داده
• 7. اعداد صحیح (INTEGER) و عملیات ریاضی
• 8. اعداد اعشاری (REAL) و محاسبات دقیق
• 9. متغیرهای کاراکتری (CHARACTER) و رشته‌ها
• 10. متغیرهای منطقی (LOGICAL) و ارزش‌های درست/نادرست
• 11. ثابت‌ها و تعریف آن‌ها در فرترن
• 12. عملگرهای محاسباتی: جمع، تفریق، ضرب، تقسیم
• 13. عملگرهای مقایسه‌ای: بزرگتر، کوچکتر، مساوی
• 14. عملگرهای منطقی: AND, OR, NOT
• 15. اولویت عملگرها و پرانتزها
• 16. ورودی و خروجی: دستور READ و WRITE
• 17. فرمت‌بندی خروجی: کنترل نمایش داده‌ها
• 18. دستور FORMAT و مشخص‌کننده‌های فرمت
• 19. خواندن و نوشتن داده‌ها از فایل
• 20. دستور تخصیص (ASSIGNMENT) و نحوه استفاده
• 21. دستور شرطی IF: اجرای مشروط کد
• 22. دستور ELSE IF و ELSE: شاخه‌های تصمیم‌گیری
• 23. دستور SELECT CASE: انتخاب چندگانه
• 24. حلقه‌های تکرار: دستور DO
• 25. حلقه DO WHILE: تکرار تا زمان برقرار بودن شرط
• 26. حلقه DO UNTIL: تکرار تا زمان نقض شرط
• 27. دستور CYCLE و EXIT: کنترل حلقه‌ها
• 28. آرایه‌ها: تعریف و دسترسی به عناصر
• 29. آرایه‌های یک‌بعدی (بردار)
• 30. آرایه‌های دوبعدی (ماتریس)
• 31. آرایه‌های چندبعدی
• 32. عملیات ریاضی بر روی آرایه‌ها
• 33. توابع درونی (Intrinsic Functions): SIN, COS, SQRT و غیره
• 34. توابع تعریف‌شده توسط کاربر (User-Defined Functions)
• 35. زیربرنامه‌ها (Subroutines): تعریف و فراخوانی
• 36. آرگومان‌ها: انتقال داده به توابع و زیربرنامه‌ها
• 37. متغیرهای محلی و سراسری
• 38. بلوک‌های COMMON: اشتراک‌گذاری داده بین برنامه‌ها
• 39. ماژول‌ها: گروه‌بندی داده‌ها و رویه‌ها
• 40. استفاده از ماژول‌ها در برنامه‌ها
• 41. پوینترها (Pointers): معرفی و کاربرد
• 42. تخصیص حافظه پویا با ALLOCATE و DEALLOCATE
• 43. مدیریت حافظه در فرترن
• 44. ساختارهای داده (Derived Types)
• 45. تعریف و استفاده از ساختارهای داده پیچیده
• 46. آرایه‌هایی از ساختارها
• 47. ورودی/خروجی برای ساختارها
• 48. پردازش رشته‌ها: توابع کار با رشته‌ها
• 49. جستجو در رشته‌ها
• 50. برش رشته‌ها (Substring)
• 51. الحاق رشته‌ها (Concatenation)
• 52. تبدیل انواع داده: تبدیل عدد به رشته و بالعکس
• 53. پردازش خطا: تشخیص و مدیریت خطاها
• 54. دستور STOP و END: پایان اجرای برنامه
• 55. خطایابی (Debugging): ابزارهای اشکال‌زدایی
• 56. بهینه‌سازی کد: افزایش سرعت اجرا
• 57. استفاده از پروفایلر برای شناسایی گلوگاه‌ها
• 58. برنامه‌نویسی موازی: مفاهیم پایه
• 59. معرفی OpenMP برای برنامه‌نویسی موازی
• 60. دستورالعمل‌های OpenMP
• 61. مفاهیم MPI (Message Passing Interface)
• 62. ارتباط بین پردازشی با MPI
• 63. ورودی/خروجی موازی
• 64. نوشتن کتابخانه‌ها در فرترن
• 65. پیوند (Linking) کتابخانه‌ها به برنامه‌ها
• 66. استفاده از کتابخانه‌های خارجی (مثلاً LAPACK)
• 67. برنامه‌نویسی شی‌گرا در فرترن (Fortran 2003 به بعد)
• 68. کلاس‌ها و اشیا
• 69. وراثت (Inheritance)
• 70. چندریختی (Polymorphism)
• 71. اینترفیس‌ها (Interfaces)
• 72. عملگرهای Overload شده
• 73. پروژه‌های بزرگ: سازماندهی کد و مدیریت فایل‌ها
• 74. سیستم‌های ساخت (Makefiles)
• 75. کنترل نسخه (Git)
• 76. تست واحد (Unit Testing)
• 77. مستندسازی کد
• 78. استانداردهای کدنویسی
• 79. بهینه‌سازی برای معماری‌های مختلف
• 80. استفاده از دستورات کامپایلر برای بهینه‌سازی
• 81. پردازش سیگنال: پیاده‌سازی فیلترها
• 82. حل معادلات دیفرانسیل
• 83. انتگرال‌گیری عددی
• 84. محاسبات آماری
• 85. بهینه‌سازی توابع
• 86. شبیه‌سازی مونت‌کارلو
• 87. پردازش تصویر
• 88. پردازش صدا
• 89. یادگیری ماشین (Machine Learning) پایه
• 90. کاربرد فرترن در دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
• 91. کاربرد فرترن در تحلیل اجزاء محدود (FEA)
• 92. کاربرد فرترن در فیزیک ذرات
• 93. کاربرد فرترن در شیمی محاسباتی
• 94. کاربرد فرترن در نجوم و اخترفیزیک
• 95. پروژه عملی 1: حل یک مسئله ریاضی ساده
• 96. پروژه عملی 2: شبیه‌سازی یک سیستم فیزیکی
• 97. پروژه عملی 3: تحلیل داده‌های آزمایشگاهی
• 98. پروژه عملی 4: طراحی یک الگوریتم بهینه‌سازی
• 99. پروژه عملی 5: پیاده‌سازی یک برنامه گرافیکی ساده
• 100. مراجع و منابع بیشتر برای یادگیری فرترن