不管是MATLAB，還是EDA，都指向了中國核心工業(yè)軟件缺失的問題。?

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來源丨人民數(shù)字與品玩聯(lián)合出品

一款工科軟件，最近成為科研界議論的焦點(diǎn)。

2020 年 6 月 6 日開始，哈爾濱工業(yè)大學(xué)師生發(fā)現(xiàn)，科學(xué)計算和仿真軟件 MATLAB 無法正常使用。

哈工大自 2019 年 3 月起，采購了 MATLAB 校園版，提供給全校師生使用。無法正常使用從彈出反激活通知開始，并且很快許可證就顯示無效。

哈工大和出品了 MATLAB 的 MathWorks 進(jìn)行了溝通，被告知是因為美國實(shí)體清單緣故，即使購買了許可證，也無法繼續(xù)使用。

PingWest 品玩就此事聯(lián)系了哈工大相關(guān)的老師，對方表示不方便發(fā)表評論。

同樣遭遇 MATLAB 被禁用的，還有哈爾濱工程大學(xué)。2020 年 5 月 22 日，美國商務(wù)部將 33 個中國實(shí)體加入“實(shí)體清單”，哈工大和哈工程均位列其中。

這個清單里的實(shí)體，如果和美國企業(yè)做進(jìn)出口貿(mào)易，要取得美國商務(wù)部批準(zhǔn)，包括硬件和軟件。MATLAB 被禁用，正是哈工大和哈工程被歸入清單后的第一刀。

MATLAB 可被替代嗎？

MATLAB 全名叫“矩陣實(shí)驗室”(Matrix Laboratory)，有著“工科神器”之稱。對于很多工科生來說，這是學(xué)習(xí)生涯中都要學(xué)會使用的軟件。

這個軟件之所以能被冠以“神器”之名，是因為其在工科領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，涵蓋數(shù)學(xué)計算、建模仿真、電子通信、機(jī)械化工、汽車航空、電力能源、經(jīng)濟(jì)金融和生物醫(yī)學(xué)等跨度極大的學(xué)科。

MATLAB 實(shí)際上可以分為兩部分來看，一部分是基礎(chǔ)功能，相當(dāng)于一個高級計算器，主要用來進(jìn)行計算和畫圖。另一部分，是各種工具箱(toolbox)和 Simulink。

大多工具箱都針對一個特定的學(xué)科，由領(lǐng)域內(nèi)專家編寫設(shè)計。工具箱之于 MATLAB，好比瀏覽器插件之于 Chrome。MATLAB 能覆蓋這么多不同的學(xué)科，正是得益于工具箱。2017 年時，MATLAB 工具箱數(shù)量超過了 80 個。

集成在 MATLAB 里的 Simulink，則是一個大型仿真軟件包。所謂仿真，即通過軟件來模擬現(xiàn)實(shí)中的試驗。

(由 Simulink 模擬之風(fēng)力渦輪機(jī))

MATLAB 可替代性幾何？眾說紛紜。有的人說 MATLAB 被禁用，還可以用 Python 取而代之。而有的人說，MATLAB 和工程一線結(jié)合緊密，很難找到替代品。

一位長期從事工業(yè)仿真領(lǐng)域的人士告訴 PingWest 品玩，對于 MATLAB 基礎(chǔ)的計算和畫圖部分，一些開源方案可以取而代之，比如 Octave、Scilab 和 Python。

而工具箱和 Simulink 的部分，就沒這么容易替代了。它們涉及到工業(yè)具體場景和跨學(xué)科背景，都是在一線經(jīng)過長時間迭代積累，才得以形成如今的競爭力。當(dāng)然，這并不是說工具箱和 Simulink 完全沒有替代品，但問題在于，很多替代軟件同樣是美國的商業(yè)軟件，也會有被禁用風(fēng)險。

即使假設(shè)能完全替代 MATLAB 和 Simulink，但在發(fā)表論文時，依然繞不開它的影響力。

南山工業(yè)書院創(chuàng)始人、北京聯(lián)訊動力咨詢公司總經(jīng)理林雪萍在工業(yè)領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗，他指出：MATLAB 本身已經(jīng)成為 “合格認(rèn)定” 的一部分。許多提交論文，必須附加 Matlab 的程序驗證。如果不允許使用 Matlab，會使得許多研究人員直接斷炊。這就是標(biāo)準(zhǔn)的力量。

工業(yè)軟件之重

哈工大和哈工程被禁用 MATLAB 的戲碼，一年前也發(fā)生過，當(dāng)時是華為被禁用 EDA 軟件。

EDA 全稱“電子設(shè)計自動化”(Electronic Design Automation)，被譽(yù)為“芯片之母”，是所有芯片設(shè)計的基礎(chǔ)軟件。

如今芯片上有百億個晶體管，沒有 EDA 軟件輔助，基本不可能高效地完成芯片設(shè)計。并且，芯片設(shè)計廠商絕大多數(shù)沒有自己生產(chǎn)芯片的能力，通常是把芯片方案設(shè)計出來后，交給晶圓廠(生產(chǎn)芯片的代工廠)去量產(chǎn)。而 EDA 軟件，就是芯片設(shè)計公司和晶圓廠溝通的橋梁。

華為之前使用的 EDA 軟件，都是購買美國廠商的產(chǎn)品。2019 年 5 月，華為被列入實(shí)體清單后，不僅零部件廠商對其斷供，EDA 廠商也陸續(xù)停止對其支持。雖然已購買的授權(quán)可以繼續(xù)使用，但無法獲得軟件更新。

2020 年 5 月，美國商務(wù)部進(jìn)一步收緊對華為的管制，要求幫華為生產(chǎn)芯片的代工廠，只要用了美國軟件和設(shè)備，都需要許可。這意味著，之前還可繼續(xù)使用的 EDA 軟件，現(xiàn)在沒有美國商務(wù)部許可，也不能用了。

芯片被禁，華為尚且有海思作為替代。但如果沒有了 EDA 軟件，海思想設(shè)計芯片，也沒有工具可用。

要找到美國 EDA 軟件的替代品，十分困難。幾乎所有芯片設(shè)計公司，都依賴于美國公司制造的 EDA 工具。全球范圍內(nèi)，EDA 行業(yè)每年 70% 的收入，都集中在美國三家公司手中，分別是楷登電子科技(Cadence)、新思科技(Synopsys)和明導(dǎo)國際(Mentor Graphics)。在中國，這一比例更是超過 90%。

雖說有國產(chǎn)替代品，海思內(nèi)部也早有補(bǔ)救方案，但在對先進(jìn)技術(shù)和工藝的支持上，還存在不小差距。

在一篇微博中，南山工業(yè)書院創(chuàng)始人林雪萍寫道：華為 EDA 軟件斷供是第 1 刀，哈工大的 Matlab 斷供是第 2 刀。一刀砍在實(shí)體企業(yè)，一刀砍在大學(xué)科研。刀刀見血。這是科學(xué)和產(chǎn)業(yè)雙脫鉤的前哨戰(zhàn)。

不管是 MATLAB，還是 EDA，都指向了中國核心工業(yè)軟件缺失的問題。

所謂工業(yè)軟件，即用在工業(yè)領(lǐng)域里的軟件，涉及原料供給調(diào)度、產(chǎn)品設(shè)計分析、工藝流程管理、工業(yè)控制和質(zhì)量管理方方面面。

以智力最密集的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)為例，其流程通常是，先在軟件里建模，然后在軟件里進(jìn)行數(shù)學(xué)計算，接著在軟件里模擬試驗——是的，每一步都離不開軟件。

工業(yè)軟件能給設(shè)計人員提供試錯空間，并且降低成本和提高效率。不管是火箭飛機(jī)這樣的龐然大物，還是服飾玩具這些身邊之物，只要設(shè)計研發(fā)和制造，都離不開工業(yè)軟件。

做一個比較極端的假設(shè)：如果沒有工業(yè)軟件輔助，設(shè)計人員要手動畫圖紙，在算盤上計算公式，并且每次都要通過實(shí)物試驗試錯。

(在第一個 CAD 軟件出現(xiàn)之前，工程圖紙都是手動繪制的)

工業(yè)軟件有很多細(xì)分方向，和產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計高度相關(guān)、最為重要的兩類，是 CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)和 CAE(計算機(jī)輔助仿真)。EDA 實(shí)際上也是廣義 CAD 的一種，MATLAB 則屬于 CAE。

(圖片來自?e-works)

接受科技日報采訪時，中國信息安全研究院總工程師夏剛研究員說：“我國的核心工業(yè)軟件領(lǐng)域，基本還是'無人區(qū)'。”

美國斷供 MATLAB 和 EDA，管制 CAD 和 CAE 等核心工業(yè)軟件的出口，讓人們對核心工業(yè)軟件國產(chǎn)化越來越重視。

不過，工業(yè)軟件和移動應(yīng)用不同，不是一家商業(yè)公司砸人砸錢，封閉開發(fā)一兩個月就能開發(fā)出來的。人才和資金固然很重要，但工業(yè)軟件更需要和時間做朋友。MATLAB 初始版本誕生于 1984 年，30 多年來堅持不斷迭代。同樣從 1984 年起，美國國家科學(xué)基金會平均每年資助 40 個和 EDA 相關(guān)的項目，以鞏固其領(lǐng)先地位。

此外，工業(yè)軟件需要實(shí)際場景的反饋，才能逐漸貼近真正的需求。林雪萍指出，軟件是用戶用出來的，不用不長進(jìn)，光供應(yīng)商一頭發(fā)力是沒用的。這就是工業(yè)軟件難以快速發(fā)展的一個根本原因。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab 移动平均_两所高校被禁用MATLAB背后，是工业设计能力之争的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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