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哈工大現在可以用matlab嗎

科技 更新时间:2024-09-30 16:29:09

近日有消息稱,美國已經禁止哈工大、哈工程使用MATLAB,如果不出意外,其他在實體清單中的公司陸續也會被禁止使用MATLAB,不僅是MATLAB,還有更多的美國軟件或者含有美國技術的軟件會登上被禁用目錄。

筆者身為金融數學碩士,就是用MATLAB來進行數學模拟(simulation),因此,還是對MATLAB比較熟悉。想不到一款這麼通用、廣泛應用于工科以及材料學的軟件,居然拿來對付中國的大學,實在讓人匪夷所思。

可能有讀者不了解,MATLAB是什麼?

MATLAB 是一種用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境。使用 MATLAB,您可以較使用傳統的編程語言(如 C、C 和 Fortran)更快地解決技術計算問題。

簡單來說,MATLAB就是把一些複雜的數學函數,變成一些可以看得見的二維圖或者三維圖(如下圖)。

哈工大現在可以用matlab嗎(哈工大被美國禁止使用的MATLAB)1

MATLAB的前世今生

1970年代末到80年代初,時bai任美國新墨西哥du大學教授的克zhi裡夫·莫勒爾為了讓學dao生更方便地使用LINPACK及EISPACK (需要通過FORTRAN編程來實現,但當時學生們并無相關知識),獨立編寫了第一個版本的MATLAB。這個版本的MATLAB隻能進行簡單的矩陣運算,例如矩陣轉置、計算行列式和本征值,此版本軟件分發出大約兩三百份。

哈工大現在可以用matlab嗎(哈工大被美國禁止使用的MATLAB)2

1984年,傑克·李特、克裡夫·莫勒爾和斯蒂夫·班格爾特合作成立了MathWorks公司,正式把MATLAB推向市場。MATLAB最初是由莫勒爾用FORTRAN編寫的,李特和班格爾特花了約一年半的時間用C重新編寫了MATLAB并增加了一些新功能。

C語言版的面向MS-DOS系統的MATLAB 1.0在拉斯維加斯舉行的IEEE決策與控制會議(IEEE Conference on Decision and Control)正式推出,它的第一份訂單隻售出了10份拷貝,而到了現在,根據MathWorks自己的數據,目前世界上100多個國家的超過一百萬工程師和科學家在使用MATLAB和Simulink。

1992年,學生版MATLAB推出;1993年,Microsoft Windows版MATLAB面世;1995年,推出Linux版。從此,MATLAB走進廣大校園。

MATLAB主要是用于什麼,有多重要?

筆者的專業是金融數學,就需要MATLB把一些實變函數畫出來(下圖),這裡用到随機變量的一些知識,一般的表格是做不到的,需要MATLAB來幹。

哈工大現在可以用matlab嗎(哈工大被美國禁止使用的MATLAB)3

這還是最簡單的二維圖,還有一些更複雜的三維公式,包括信号和圖像處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、财務建模和分析以及計算生物學等衆多應用領域。附加的工具箱(單獨提供的專用MATLAB 函數集)擴展了 MATLAB 環境,以解決這些應用領域内特定類型的問題。

因此,MATLAB的應用範圍非常廣,隻要是學理工的都離不開這款軟件。

沒有MATLAB,還有其它選擇嗎?

答案是有些可以,但不能全部替代。有些人會說可以用盜版,這個是沒錯,但是如果發表論文用盜版,估計就是很大的侵權問題。

上面提到,MATLAB是用C語言寫出來的,所以如果你是電腦高手,對編程語言以及數學等知識非常了解,可以用C語言直接模拟你需要的數據和圖像,不過說實話,C語言本來就非常“笨重”,要完全掌握實在不容易,所以的确沒有MATLAB好用(可以簡單理解為MATLAB其實就是簡易版的C語言)。

還有其它替代工具,例如筆者的金融數學領域可以用R語言代替,而且是免費開源的軟件。一些統計學或者圖像處理的學科,其實也可以用python代替。不過這些都需要重新學習,而且有些領域肯定是要重新學習。

最大的問題是,不用MATLAB,可能導緻我國在某些領域和國外的學術機構脫節,畢竟如果我們不用主流的MATLAB來繪圖,可能會導緻圖像出來了,但是推導的過程不一樣,主流周刊看不懂而退稿。以後有什麼學術交流會,由于用的是不同的軟件,大家也會有障礙。

其次,MATLAB是一項系統工程,跨學科工程,已經不是光靠敲代碼就能做出來的了。它需要收集工科類算法實驗數據,這是龐大的數據支撐起來的,和操作系統完全是兩回事。MATLAB是工業的衍生物,或者說是工業體系的一部分,隻不過其表現形式和載體是“軟件”罷了,可以說已經超脫于普通軟件之外了。這需要大量的時間積累,這個積累過程,美國已經至少持續了30多年。

還有哪些軟件,容易被人卡脖子?

其實,大部分我們國家的商用軟件,都來自美國,例如大名鼎鼎的Windows,CAD(繪圖工具),Maple(世界上最為通用的數學和工程計算軟件之一),EDA(半導體領域的設計軟件,華為已經被禁)等等一系列的軟件。

哈工大現在可以用matlab嗎(哈工大被美國禁止使用的MATLAB)4

CAD畫出來的景觀圖

如果不是相關專業的,對于這件事可能确實沒什麼感覺,就是一個軟件啊有什麼大不了的,少了它還做不了瓷器活了?我們不是有阿裡巴巴、騰訊這樣的巨頭們,下面有幾十萬程序員,找他們集中寫幾個軟件有什麼難的?

微信、淘寶這樣的軟件屬于互聯網應用。而這次的MATLAB和華為被禁的芯片設計軟件都屬于工業軟件,兩者是完全不同的概念。可以說中國互聯網行業是風光無兩。但是注意了,這隻是我們在互聯網應用領域的成就,在工業軟件部分,我們被老外還甩了一條街不止。

在工業互聯網領域,我們并沒有什麼國際巨頭,我可以講一個例子,EDA領域,用來設計集成芯片,國外巨頭公司,研發人員大約有7000人,其中5000多人做EDA工具,每年的研發投入超過11億美元!而我們的EDA龍頭華大九天研究人員隻有300多人,總收入隻有5億人民币,還不足人家研發投入的零頭!

未來該怎麼辦?

現在,美國很好得給我們上了一課,去年,我們還成謎于“先進”的互聯網時代的假象,全民用上了微信、支付寶等支付系統,就覺得走在了美國的前頭。但美國用一個又一個制裁告訴我們,我們的高端制造業還很落後,很多核心技術離不開美國制造,甚至連頗為驕傲的軟件行業也受美國全面限制!

當然,在軟件這個行業,相比于芯片,我們還是有很多儲備人才,就拿阿裡雲來說,當年也是從零開始最後用了超過10年時間,成為世界前三的雲業務供應商,而且底層代碼都是自己研發自己寫出來的,也就是說這一切都不會受美國牽制。

目前,我們國家也意識到了問題的嚴重性,正大力發展的信息技術已經工業互聯網的底層軟件。疫情期間,工信部新聞發言人謝少鋒說“集中力量解決關鍵軟件的卡脖子問題,着力推動工業技術的軟件化”。财政部也發文對集成電路和軟件産業給予政策支持,企業盈利後給予兩年免稅,三年減半的扶持。總有一天,我們不必受限于美國的壟斷。

本人是金融數學碩士,有多年的金融從業經驗,歡迎大家添加關注,并且私信金融問題!

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