docs: add early programming languages section (Fortran, ALGOL, Lisp) with references

main.typ

@@ -1,10 +1,14 @@
+#let text-indentation = 1.25cm
+#let text-size = 14pt
+#let leading = 1em
+
 #set text(
   font: "Times New Roman",
-  size: 14pt,
+  size: text-size,
   lang: "ru"
 )
 
-#show heading: set text(size: 14pt)
+#show heading: set text(size: text-size)
 
 #set page(
   paper: "a4",
@@ -14,25 +18,28 @@
     left: 3cm,
     right: 1cm
   ),
-
   numbering: "1"
 )
 
 #set heading(
   numbering: "1.1.1.1",
 )
-#show heading.where(level: 1): set block(below: 2em)
+#show heading.where(level: 1): set block(below: leading*2)
+#show heading.where(level: 2): set block(above: leading*2, below: leading*2)
+#show heading.where(level: 3): set block(above: leading*2, below: leading*2)
+#show heading: it => pad(left: text-indentation, it)
+#show figure: it => pad(top: leading, bottom: leading, it)
 
 #set par(
   justify: true,
-  leading: 1em,
+  leading: leading,
   first-line-indent: (
-    amount: 1.25cm, 
+    amount: text-indentation, 
     all: true
   ),
 )
 
-#show "〜": h(1.25cm)
+#show "〜": h(text-indentation)
 
 #align(
   center, 
@@ -45,11 +52,14 @@
 
 #align(
   center,
+  pad(
+    left: -text-indentation,
     heading(
       numbering: none,
       "Введение"
     )
   )
+)
 
 *Актуальность темы*: развитие технологий тесно связано с ростом объёмов обрабатываемых данных, особенно в сфере искусственного интеллекта. В связи с этим история высокопроизводительных вычислений становится как никогда актуальной. Рост массивов данных, развитие ИИ и необходимость ускорения вычислений делают историю языков и моделей программирования для HPC особенно важной. Эволюция подходов позволяет оптимизировать параллельные вычисления на суперкомпьютерах и ускорителях вроде GPU. Ограничения аппаратного обеспечения и растая сложность задач, требующих распределённой обработки, ведут к появлению новых вычислительных моделей.
 
@@ -63,13 +73,114 @@
 
 #pagebreak()
 
+= Ранние языки для научных расчётов
+
+== Fortran -- первый язык для научных вычислений
+
+Fortran (аббревиатура от *FOR*-mula *TRAN*-slation, "транслятор формул") разработан командой IBM под руководством Джона Бэкуса в 1954–1957 годах. Первая версия (Fortran I) выпущена в 1957 для компьютера IBM 704@noauthor_fortran_nodate. Проект начался из-за того, что написание программ в машинных кодах было крайне трудоёмким, как характеризовал этот процесс сам Бэкус: "Рукопашный бой с машиной@noauthor_fortran_nodate."
+
+Ключевой проблемой был разрыв между мышлением учёных и инженеров -- формулами -- и тем, что понимала машина -- машинные коды. Fortran был сделан так, что код на этом языке был довольно близок к математической нотации (@listing-1).
+
+#figure(
+  ```f90
+  Y = A*X**2 + B*X + C
+  ```,
+  caption: [Пример кода на языке Fortran]
+) <listing-1>
+
+Такой подход позволил уменьшить как объёмы кода, так и снизить количество ошибок при его написании.
+
+Компиляторы Fortran принесли новые виды оптимизации кода: развёртку циклов, распределение регистров, оптимизация повторяющихся подвыражений и другие. Что особенно важно -- генерируемый код был сопоставим по эффективности с ассемблерным кодом, написанным вручную, а иногда даже быстрее. 
+
+Таким образом, Fortran стал фундаментом для высокопроизводительных вычислений:
+
+#list(
+  [
+    стандартизация научных расчётов: общий язык для численного программирования;
+  ],
+  [
+    библиотеки: BLAS, LINPACK/LAPACK и другие фундаментальные библиотеки написаны на Fortran;
+  ],
+  [
+    портируемость: код можно было переносить между разными компьютерами, для которых был доступен компилятор Fortran;
+  ],
+  [
+    долголетие: современные версии до сих пор используются в суперкомпьютерных центрах.
+  ],
+  marker: "-",
+  indent: text-indentation,
+)
+
+При этом разработка и улучшение Fortran не остановилась, отдельные его модули и библиотеки до сих пор используются для высокопроизводительных вычислений, а последняя версия языка была выпущена в 2023 году.
+
+== Алгол, Лисп и компиляторы
+
+Но не Фортраном единым замыкается разработка программ. 
+
+=== Algol
+
+В 1958 году комитетом европейских и американских учёных на съезде в институте ETH в Цюрихе был разработан язык программирования ALGOL (аббревиатура от *ALGO*-rithmic *L*-anguage, "алгоритмический язык"), точнее его вариант ALGOL 58 @noauthor_why_nodate.
+
+В ходе разработки языка были выведены его ключевые концепции:
+
+#list(
+  [ блочная структура программ; ],
+  [ разрешение рекурсии; ],
+  [ формальное описание синтаксиса в форме BNF-нотации. ],
+  marker: "-",
+  indent: text-indentation,
+)
+
+Многи последующие императивные языки программирования позаимствовали синтаксис Алгола -- но стоит отметить, что сам язык широкого распространения за пределами научных вычислений не получил.
+
+=== Lisp
+
+В 1985 году Джон Маккарти представил миру Lisp (аббревиатура от *Lis*-t *P*-rocessing) -- язык программирования для символьных вычислений и ИИ @wexelblat_history_1978.
+
+Особенностями языка можно назвать:
+
+#list(
+  [ "функции первого класса" -- их можно передавать, возвращать и проводить композицию; ],
+  [ каррирование -- преобразование функции множества аргументов в набор вложенных функций; ],
+  [ отсутсвие циклов -- их заменили рекурсией; ],
+  [ универсальная структура данных -- список; ],
+  [ символьное дифференцирование; ],
+  marker: "-",
+  indent: text-indentation,
+)
+
+Lisp позже повлияли на Python (list comprehensions), JavaScript (функции высшего порядка), языки типа Haskell, Scala и другие.
+
+Также этот язык является прародителем функционального программирования, хотя он и является мультипарадигменным.
+
+=== Оптимизирующая компиляция
+
+Как уже было сказано ранее, компилторы стали применять систематические оптимизации.
+
+Ключевые достижения:
+
+#list(
+  [ компилятор Fortran мог генерировать более эффективный ассемблерный код, по сравнению с человеком; ],
+  [ анализ потока данных @hecht_flow_1977; ],
+  [ алгоритмы оптимизации графов (например, "алгоритм Хайтина" для раскраски графов и последующего распределения регистров); ],
+  marker: "-",
+  indent: text-indentation,
+)
+
+Для HPC оптимизирующие компиляторы стали критическим звеном между абстрактным кодом и эффективным использованием железа. Современные компиляторы (GCC, LLVM, Intel ICC) применяют сотни проходов оптимизации: векторизацию, предсказание переходов, межпроцедурную оптимизацию, полиэдрическую оптимизацию для вложенных циклов, однако база была заложена давно.
+
+#pagebreak()
+
 #align(
   center,
+  pad(
+    left: -text-indentation,
     heading(
       numbering: none,
       "СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ"
     )
   )
+)
 
 ИИ -- искуственный интеллект
 
@@ -81,11 +192,14 @@ GPU (Graphics Processing Unit) -- графический процессор
 
 #align(
   center,
+  pad(
+    left: -text-indentation,
     heading(
       numbering: none,
       "СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ"
     )
   )
+)
 
 #bibliography(
   "references.bib",

references.bib

@@ -18,7 +18,7 @@
 	urldate = {2025-12-08},
 }
 
-@misc{@noauthor_mpi_nodate,
+@misc{noauthor_parallel_nodate,
 	title = {Parallel {Programming} - {HPC} {Wiki}},
 	url = {https://hpc-wiki.info/hpc/Parallel_Programming},
 	urldate = {2025-12-08},
@@ -53,3 +53,49 @@
 	doi = {10.7551/mitpress/9486.003.0008},
 	pages = {129--160},
 }
+
+@misc{noauthor_fortran_nodate,
+	title = {Fortran {\textbar} {IBM}},
+	url = {https://www.ibm.com/history/fortran},
+	abstract = {The world’s first programming language standard opened the door to modern computing.},
+	language = {en},
+	urldate = {2025-12-08},
+}
+
+@misc{noauthor_why_nodate,
+	title = {Why {ALGOL} was an important programming language?},
+	url = {https://bulldogjob.com/readme/why-algol-was-an-important-programming-language},
+	abstract = {ALGOL is a more interesting language than you think, both in terms of its story and legacy.},
+	language = {en},
+	urldate = {2025-12-08},
+}
+
+@incollection{wexelblat_history_1978,
+	address = {New York, NY, USA},
+	title = {History of {LISP}},
+	copyright = {https://www.acm.org/publications/policies/copyright\_policy\#Background},
+	isbn = {9780127450407},
+	url = {http://dl.acm.org/doi/10.1145/800025.1198360},
+	language = {en},
+	urldate = {2025-12-08},
+	booktitle = {History of programming languages},
+	publisher = {ACM},
+	author = {McCarthy, John},
+	editor = {Wexelblat, Richard L.},
+	month = jun,
+	year = {1978},
+	doi = {10.1145/800025.1198360},
+	pages = {173--185},
+}
+
+@book{hecht_flow_1977,
+	address = {New York, NY},
+	series = {Programming languages series},
+	title = {Flow analysis of computer programs},
+	isbn = {9780444002105 9780444002167},
+	language = {eng},
+	number = {5},
+	publisher = {North-Holland},
+	author = {Hecht, Matthew S.},
+	year = {1977},
+}