哈工大被禁用MATLAB,工科学生慌了,论文至上间接导致软件依赖?

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“与其让毕业生天天愁毕业论文的重复率,不如踏踏实实地搞点创新。”
文 | 木兔 编辑 | 小豆
6月6日起,陆续有哈尔滨工业大学(以下简称哈工大)的学生在知乎等社交网络上反映,MATLAB软件突然不能用了,明明学校已经购买了全套正版软件,可显示屏上却显示“授权许可无效”。询问后得知,事因哈工大被美国列入“实体名单”,MATLAB的开发公司中止了相关授权。
十天过去,MATLAB被禁用在高校校园内引起了理工科学生们的广泛关注,这一话题的讨论在知乎上也愈加热烈。
一则名为“如何看待哈工大、哈工程受美商务部“实体名单”影响,被禁止使用MATLAB商业软件”的讨论帖已收获了390万浏览,3838个关注,得到799个回答。很多专业人士也加入了探讨。
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实际上,不仅是哈工大,5月22日,美国商务部将哈工大、哈尔滨工程大学、北京航天航空大学、中国人民大学、国防科技大学、同济大学等13所大学列入“实体名单”。这些高校的研究领域涵盖航空航天技术、材料、仪器、计算机、人工智能等多个领域,相关专业几乎都要接触或使用MATLAB软件,其重要性对于工科学生来说,仅次于Office软件。
什么是MATLAB
如今,全世界有数百万工程师与数学家在使用MATLAB软件。那么,MATLAB到底是一款什么样的软件?
“你可以把它想象成一个可以模拟实验的高级计算机”,毕业于哈尔滨工业大学焊接专业的李铭解释道,MATLAB的基本功能是建立模型与计算。“我的专业里主要用它模拟物质扩散和热量传导的实验。如果要模拟一些复杂的实验,只要在这款软件里输入方程式以及相关参数,软件就能根据输入的条件自动计算出结果。”
“打个比方,我现在要做个实验,需要知道a材料,在什么样的温度下,加入多少浓度的b物质,才能使其扩散到a材料的内芯,以及扩散进去后内芯温度是多少。这个软件会给你提供曲线或者3D模型,你只要把相关的方程设置好,再输入变量和参数就可以了。”李铭说。
除了自动计算,MATLAB软件还能提供不同时间段,物体各个部分的温度分布图。
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MATLAB在计算过程中提供图示,以便更直观地了解物体在不同时间的参数变化。
这种称为“计算仿真”的功能,也很受哈工大仪器科学与技术专业博士程一然的喜爱。
他说,目前一些不能达到的实验条件,只能通过仿真去进行。“比如探索一种光斑的结构,我们需要大量的光学镜片,还要精密的安装以形成一个超级精密的光学系统,这样才有可能实现想要的光斑形式,可这样的实验条件需要大量的经费去支持。如果用MATLAB的话,只需要我们编写合理的代码,就可以非常容易地获得结果,并且进行修正。”
MATLAB的出现,一定程度上克服了因现实条件不足而难以完成实验的困境,通过软件建立数学模型,并用MATLAB编写相关代码进行仿真实验,就能形成一个理想条件下的实验结果。“这对于探索一些突破技术前沿的科学问题具有很高价值。”程一然说。
理工科学子“坐不住”了
“MATLAB一旦被停用,数据处理方面会出现很大的问题”,程一然说,“比如我们通过大量的实验获得了数据,在展示结果的时候,如果其中涉及到用MATLAB进行实验所形成的图表就不能使用了。很多人觉得Excel也可以,但实际用起来会特别麻烦。”
程一然坦言,除去通讯软件,Office系列,在专业软件中MATLAB能够排进前三。如果MATLAB被禁用下去,很可能意味着,凡是被列入“实体名单”的高校发表的论文,将不能出现利用MATLAB得到的数据、图表等元素。
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MATLAB开发公司MathWorks的网站截图
大连理工大学水利工程的赵月声,在听说哈工大的MATLAB软件被禁用后,甚至担心自己无法毕业。
“我们专业经常用MATLAB做数值模拟,MATLAB包含的工具很多,比C++语言好用,我现在写论文只用MATLAB,因为需要大量的图表。”当被问及MATLAB如果停用对他会有多大影响,他郁闷地说:“千万别停用,MATLAB计算很快,我们基本只用这一个软件,无论是做实验还是写论文。停用我就毕不了业了……”
华南理工大学通信技术专业的陈诗岩也一再强调MATLAB的重要性:“它真的很重要,这么说吧,大部分工科生在不同的专业有不同的软件,可数学领域几乎就这一个软件,说它全能或许有点夸张,但绝大部分数学领域都要用到它。”
陈诗岩认为,一些工科生还没有感觉到MATLAB停用的影响,是因为不同的专业拥有众多软件,但对于商科生,特别是金融、数学专业,MATLAB的重要性就十分显著了。“说实话,我想象不到除了用盗版,还有什么其他替代办法。”
有无可替代MATLAB的软件?
知乎上,有越来越多的网友表达了自己对MATLAB软件被禁用后的担忧。
名为“陈伟杰”的网友认为,被禁止使用MATLAB的大学都要开始史无前例地大规模“转码”了。由于之前使用MATLAB软件,要将其工程文件的代码转为Python,这将耗费巨大的人力物力和时间。“特别是自己项目里做了内部的工具箱,估计未来一年团队都要做转码。”
除了转码,他还表达了对中国科研界未来的担忧,“由于将更多的时间与精力放在转码上,未来这些大学可能很难有科研成果的产出,即便有也不能公开。”
网友“徐子陵”也表示,MATLAB被禁,意味着科研行业将失去一份重要的权限。“后果很严重!”因为与此相关完成的所有科研项目,都不得出现借用此软件取得的研究成果。她还回忆起当年读博时,曾借助MATLAB获得优秀博士论文。在论坛上,她提醒网友们注意软件之争昭示了部分技术实力的封锁。
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MATLAB软件被禁用,那么有无可替代的软件?
对此,哈工大仪器仪表专业的龙林说:“MATLAB是一个大而全的软件,真的被停用的话,影响程度要看你使用哪些功能。对于一些基础的算法、画图等,python、octave等软件可以替代。但一些仿真的功能,如基于MATLAB建立起来的工具simulink,一些特殊行业特别是研发设计类专业经常会用到,就很难找到替代软件了。“
对于还要依赖MATLAB做仿真实验的程一然而言,现阶段仍没有哪一款软件能够完全替代MATLAB。当谈及导师对此事件的看法时,程一然说,导师要求“集中精力搞科研”。
“老师们不考虑这个问题,MATLAB至多影响论文发表,对实验影响不大。老师们也只是将目光放在了实验上,毕竟现在这个形势,不再是论文至上,而是成果至上。”
论文至上,间接导致国外软件依赖?
“MATLAB的底层技术实力非常先进,特别是数学运算奇快无比。”北京某科技有限公司非线性有限元研发工程师郎雨捷表示,“但论功能,大部分软件还可以替代。实际上,美国Ansys、美国MSC、法国达索、德国西门子这几个巨头几乎垄断了国内的研发市场。特别是达索的CATIA,所有飞机的研发都要靠他,如果这些软件被禁用,那才是工业界的灾难,完全没有办法。”
有同样担忧的还有曾任武汉大学凝聚态物理教师的李必云,但他说:“相对于很多人说改用盗版MATLAB,我更关心有没有什么途径通过开源或者商业甚至政策等方式,解决软件的依赖问题。”
李必云说,很多看似强大的商业开源软件,最初都是因为要解决科学研究中的问题,由科学家发明,然后共享给很多人逐渐完善。例如,人工智能领域的Numpy和Scipy软件也是当时的科学家希望能用Python做出一个和MATLAB一样好用又免费的工具而发明的。
“MATLAB最初只是大学教授写的一个让学生学习线性代数的软件,后来MathWorks公司雇佣专门人员完善这个软件,成为了广泛使用的工具。专业软件的技术并没有想象的复杂,很多都是开放论文中的技术,只要重复就行了。先做一个功能相对完善的行业库或者工具包,再经毕业生不断完善补充形成技术积累,过不了几年,‘卡脖子’的现象就不会出现了”。
与其让毕业生天天愁毕业论文的重复率,不如踏踏实实地搞点创新。”李必云说。
他表示,如今国内的评价体系存在论文至上的偏见,导致国内的很多科学研究都是直接购买商业软件,即便有些部门自己开发软件,也不是为了共享促进发展,只是供课题组使用的工具包而已,但由于最终产品是论文,就没有精力把它打磨成人人都可以使用的工具,这些都是阻碍专业软件发展的障碍。
“我很喜欢Linus(Linux之父,芬兰著名工程师)的一句话:我自己不是一个梦想家,只是一个工程师,很高兴有这么多的人在仰望天空,但我只是看着地面,想在我自己摔倒之前填上面前的坑洼。”李必云说。
(应受访者要求,文中人物均为化名)
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来源|南都周刊
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