哈工程等高校科研院所被禁用matlab？

近日有消息稱，哈工大被禁止使用“MATLAB”這個軟件。我們知道上個月，美國就將中國的33家公司和機構，加入實體名單，在實體名單中，就有哈工大。“MATLAB”就走進普通人的視線，我們不禁要問什么是“MATLAB”軟件，有什么作用？對我們有什么影響等？

MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟件，用于數據分析、無線通信、深度學習、圖像處理與計算機視覺、信號處理、量化金融與風險管理、機器人，控制系統等領域。

MATLAB是matrix&laboratory兩個詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實驗室），軟件主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境。它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統非交互式程序設計語言（如C、Fortran）的編輯模式。

MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數學軟件。它在數學類科技應用軟件中在數值計算方面首屈一指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數和數據、實現算法、創建用戶界面、連接其他編程語言的程序等。MATLAB的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，FORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優點，使MATLAB成為一個強大的數學軟件。在新的版本中也加入了對C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。

“MATLAB”軟件具有以下優勢

1) 高效的數值計算及符號計算功能，能使用戶從繁雜的數學運算分析中解脫出來；

2) 具有完備的圖形處理功能，實現計算結果和編程的可視化；

3) 友好的用戶界面及接近數學表達式的自然化語言，使學者易于學習和掌握；

4) 功能豐富的應用工具箱(如信號處理工具箱、通信工具箱等) ，為用戶提供了大量方便實用的處理工具。

MATLAB 產品族可以用來進行以下各種工作：

●數值分析

●數值和符號計算

●工程與科學繪圖

●控制系統的設計與仿真

●數字圖像處理技術

●數字信號處理技術

●通訊系統設計與仿真

●財務與金融工程

●管理與調度優化計算（運籌學）

MATLAB 的應用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。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內特定類型的問題。

MATLAB是一個包含大量計算算法的集合。其擁有600多個工程中要用到的數學運算函數，可以方便得實現用戶所需的各種計算功能。函數中所使用的算法都是科研和工程計算中的最新研究成果，而且經過了各種優化和容錯處理。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如C和C++ 。在計算要求相同的情況下，使用MATLAB的編程工作量會大大減少。MATLAB的這些函數集包括從最簡單最基本的函數到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復雜函數。函數所能解決的問題其大致包括矩陣運算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號運算、傅立葉變換和數據的統計分析、工程中的優化問題、稀疏矩陣運算、復數的各種運算、三角函數和其他初等數學運算、多維數組操作以及建模動態仿真等。

我們被美國禁用后該如何應對？我們不禁呼喚國產的在哪里？

實際上對哈工大的禁令在早些年就已經開始了。例如針對哈工大購買一些大型設備，很早就已經設限了，高純原材料也已經在幾年前不再賣給哈工大的客戶。在禁令之前，就算是從歐盟等其他國家購買的儀器設備，也受到了美國的層層阻撓。只是這一次把更多的事情放到了桌面上，被禁止的范圍更加廣泛了。

MATLAB是美國MathWorks在1984年推出的商用數學軟件，目前世界上 180 多個國家的超過三百萬工程師和科學家在使用 MATLAB 和 Simulink。經過十幾年的發展，MATLAB已經超越了普通數學軟件，成為理工科專業必不可少的工具。

MATLAB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。通俗點說只要是數學方面的問題都可以用它來做，所以它的應用領域非常廣泛。

對于現在的工科生來說，MATLAB已經成為必備神器，其重要性可能與office有得一拼，已經滲透到數值計算、機械化工、建模仿真、汽車航空、電力能源等學術研究和工業制造領域。

這個軟件太強大了，現在基本所有的車企自動駕駛算法都是用這個軟件進行開發的。這與美國對華為的打擊如出一轍。使用美國設備和美國公司專利的企業將不允許給華為做芯片代工，臺積電是世界上最大的晶圓代工企業，華為很多芯片都是臺積電制造的。美國政府要求臺積電不給華為供貨，原因就是臺積電制造用到了美國的專利。臺積電當然不愿意斷供，華為是它的大客戶。但折騰到現在，臺積電對華為的供貨也受到了一定影響。而更可怕的是，華為將無法使用美國的軟件進行芯片設計，要知道EDA軟件正是聯接芯片設計與代工廠的橋梁。

在工業軟件行業中，我們自己國產和國際先進水平至少有30年左右的差距。比如ANSYS、ABaqus、Comsol這三個軟件，分別在結構、電磁、熱力、化學反應、流體等諸多領域深耕多年，國內想要短時間趕上太難了。

我們國家不是沒有人做這些同類型軟件，而是做的人太少，沒有市場，同時沒有足夠專業的團隊。如果想要開發出一款合格的有限元分析軟件，需要千人級別的軟件開發人才，需要上百人的物理、化學、數學、材料、機械、電氣電子等等專業性人才，每年至少上億的研發投入，以及對各種材料進行大規模地實驗獲取相關數據，而這些工作，美國這幾家公司已經做了幾十年。

這類軟件開發容易，但其中的算法和數據才是核心，這塊才是最大的難點。舉個例子，你如果是做鐵路的，應該知道金屬疲勞這個概念。ANSYS基礎材料庫，有常用材料的完整疲勞曲線，這是用錢堆出來的。ANSYS除了賣軟件，還賣數據庫，數據庫的價格更貴。

在工程軟件領域，能寫代碼只是基本條件，沒有專業知識很難理解要實現什么怎么實現。特別是在軟件開發初期，需要具有專業背景的軟件開發工程師，在行業軟件開發中，專業技術深度比軟件開發速度更重要。這樣的復合型人才光靠給錢是解決不了的，得花錢花時間培養。

我們常用的基礎軟件真的被別人卡脖子時，其帶來的負面影響還是肉眼可見的。如今中國國內很多關鍵產業都在廣泛使用美國等國家的軟件技術，比如數學分析領域的Mathematica、Maple，自動化設計領域的AutoCAD和SolidWorks，半導體EDA芯片設計領域的Cadence、 Mentor、Synopsys以及Crosslight，大型通用有限元分析領域的Ansys和Nastran，土木力學的MARC，FLAC，沖擊動力分析的LS-DYNA，流體力學的FLUENT……

其實，類似于這種軟件被禁用的事情在之前已經發生過。去年10月份， Adobe PS就大舉封禁所有委內瑞拉賬號和服務，在國際上引起了軒然大波。在這種形勢下，國產軟件研發已經迫在眉睫，刻不容緩。

面對美國日漸加深的技術封鎖，從開源社區中尋找替代品，或許是國內組織機構在短時間內解決問題的一條捷徑。但從長遠來看，只有我們擁有了自己的技術，才能完全擺脫別人的限制。當然，這是一條漫長的艱難道路，很難在一朝一夕內實現，但我們卻不得不堅持走下去，中國在軟件開發的道路依然是任重而道遠。