MATLAB断供哈工大首月:师生科研一切照常 国内工业软件重新造轮子

    每日经济新闻 2020-06-30 22:26

    因被美国商务部列入实体名单,哈工大被禁用MATLAB软件已近1个月。哈工大的一位老师告诉每经记者,学校如今一直在犹豫要不要采购其他类似软件。在MATLAB突然断供后,几家国内软件公司站出来宣称旗下产品完全对标MATLAB和Simulink。不过,MATLAB类似软件是否真的能在短时间内实现替代?

    每经记者 任芷霓    每经编辑 魏官红    

    哈工大、哈工程被禁用MATLAB软件已近1个月。6月6日开始,逐渐有哈工大的学生发现,MATLAB软件似乎出现了问题。6日当天使用MATLAB时,界面会弹出反激活通知,点击反激活选项后能够继续使用,但到了第二天,直接显示授权许可无效,也无法继续登录哈工大域名的账户。

    负责技术支持的老师告知,MATLAB无法正常使用是因为哈工大被美国商务部列入实体名单。开发MATLAB的公司MathWorks回复称,公司因接到美国政府的进出口管制名单,无法继续为哈工大提供服务。

    无法使用MATLAB的学校不止哈工大一家。几乎在同一时间,5公里之外的哈工程也遇到了同样的“bug”。而对于实体清单上所有的企业、高校和研究机构,“工科神器”MATLAB都已经无法使用。

    “MathWorks也不希望发生这样的事情。之前禁售华为的时候,老板在内部大会表示过,不认同这样的做法。”MathWorks美国总部的一位员工告诉《每日经济新闻》记者,因为MathWorks存在军工应用产品,需要遵守美国出口限制,所以当华为、哈工大等被列入清单之后,MathWorks就只能切断与他们之间的合作。

    在MATLAB突然断供后,寻找替代软件成为当务之急。在MATLAB的数值计算部分,有Python、Octave之类的开源产品可供选择,但配套软件Simulink的仿真模拟能力,则几乎没有可替代的产品。重新造轮子似乎必须在国内工业软件领域上演,这时,几家国内软件公司站出来宣称,旗下产品完全对标MATLAB和Simulink,似乎和华为的“海思”一样,准备由“备胎”转正,开发商方面也表示,半年内就能实现MATLAB功能的70%。

    不过,MATLAB类似软件是否真的能在短时间内实现替代?

    图片来源:摄图网

    突然一击:哈工大、哈工程被禁用MATLAB

    今年5月22日,美国商务部工业与安全局(BIS)以“国家安全或外交政策利益”为由,将33家中国企业与机构列入实体清单,其中就包括哈工大和哈工程两所院校。

    这是继5月15日美国商务部将华为及70家关联企业列入实体清单后的第二次动作,上了这一份“名单”,就意味着与美国企业隔绝,包括学术、销售、技术、产品以及供应链等多个方面,基本不可能从美国获得《出口管理条例》所列物项和技术。

    这对于全球化的机构和组织来说影响深远,大多数人也没有想到,美国商务部会对MATLAB“下手”。

    6月6日以来,陆续有哈工大的学生发现,学校所购买的校园版MATLAB账号无法激活登录,不断有学生向哈工大技术支持部发送邮件询问,得到的回复为“自2020年6月开始,因哈工大被列入美国商务部实体名单原因,影响到了学校MATLAB的正常使用,目前正在和美国MathWorks公司方面进行积极沟通。”

    MathWorks公司方面回应称,刚接到通知,根据美国政府最新的进出口管制名单,无法再提供服务,后续请关注学校的通知。

    哈工大、哈工程被禁用MATLAB的消息在学术圈炸开了锅,大多数人感到十分意外。“天啊,这可是学术霸权了,不让用MATLAB,太过分了吧。”“我不能没有MATLAB啊,老天爷这可咋整。”“看了下我平时用的软件,Adobe系列,MATLAB,zotero……只有QQ是国产的。”这样的声音不绝于耳。

    处于风暴中心的哈工大,则出现了两种不同的声音。电气工程与自动化学院的学生李栎(化名)告诉记者,对于这个消息,她并不感到意外,其实她在上课和科研时,已经遇到过其他美国软件不让使用的情况,只是在MATLAB被禁用后,将这事摆到了明面上。“虽然正版不再授权,但还是可以使用的,比如用别的学校的账号下载等。”

    李栎的说法也是大多数学生的选择,但学校里还有一小群人,他们在听到这个消息后十分愤怒。“被别人卡脖子的感觉真的很难受,我们不是没能力,我们只是没有去做。”哈工大计算机学院科创俱乐部的成员张志成(化名)告诉记者,“当时我们俱乐部内部计划,自己组织力量开发类似MATLAB的软件,既然不让用,我们自己搞一个出来。”

    而这个计划并没有得到老师的支持。老师告诉他们,MATLAB的代码、编程其实是很低级的东西,实现基础功能并不难,难的是几十年使用过程中的积累和迭代,这些东西,不是几十个学生码代码就能码出来的。

    图片来源:摄图网

    相比MATLAB的替代和研发,摆在哈工大学生们眼前更加现实的问题是,今后的论文中,还能再引用MATLAB和Simulink数据结果吗?哈工大的一位老师告诉《每日经济新闻》记者,学校其实在去年才开始与MATLAB签约使用,到现在只执行到一半,MATLAB在今年6月6日开始停止激活服务,到明年6月6日之前,理论上讲,学校使用的都是正版,在这期间内引用MATLAB的数据结果都没问题。

    “学校还一直在与MathWorks美国总部沟通,现在大家比较乐观的看法是,美国11月份大选后政策或许会有变化,所以之后能不能继续使用还不好说。”上述老师表示。

    无奈之举:MathWorks没有话语权

    MathWorks公司对此事一直没有公开表态。作为一家美国企业,尤其涉及部分军工应用产品的生产供应,MathWorks一直在美国《出口管理条例》(以下简称EAR)的管制之下。

    EAR第744.11(b)条规定:“根据特定的、明确的事实,(若BIS)有理由相信,某一实体已参与,正在参与或有重大风险将参与或从事与美国国家安全或外交政策利益背道而驰的活动,则(BIS)可以根据本条的规定,将该实体以及代表该实体行为的实体加入实体清单。”

    对于与清单实体存在交易关系的非清单实体而言,在没有按照EAR的规定获得出口许可证前,不得与清单实体进行EAR受控物项的交易,也不得为其违法获取EAR受控物项提供任何协助、便利,否则也将构成违反EAR的行为,并可能承担严重的行政甚至刑事责任。

    “这个是美国现行法律,MathWorks体量也不大,自然不可能违抗,只能执行。”MathWorks美国总部的一位员工Aaron(化名)告诉《每日经济新闻》记者,“所以之后是解禁还是扩大禁用范围,MathWorks都是没有话语权的。”

    就国内来说,MATLAB目前并没有完全被禁用,Aaron告诉记者,“只是像哈工大、哈工程和华为这样被列入实体清单的机构不能卖了,其他大部分高校和企业的业务还是正常的。”

    Aaron认为,MATLAB禁售对于高校科研的影响不会那么大,因为能够找到可替代产品,主要依赖MATLAB和Simulink的还是工业界。

    “这次哈工大的事情热度这么高其实我也没有想到,可能学生们在网上的声音大一些。”他说,“去年禁运华为的时候也没有多少人关注MathWorks。”

    图片来源:官网截图

    在Aaron看来,哈工大被禁用MATLAB事件被很多人误解。“觉得好像中国没有这样的软件,所以受制于人是很悲哀的”。他能理解这种情绪,但同时认为应该重视一些客观环境,“这个事情是无法避免的,其实美国以外的其他国家都一样,就是错过了软件发展的蛮荒时期,所以失去了先发优势。”他告诉记者。

    此外,他觉得MathWorks公司从道义和科研纯粹性的角度,也不希望禁用和禁售这样的事情发生。“之前禁售华为的时候,老板在公司内部大会上就表示过不认同,这次哈工大等学校的事情对MathWorks影响比较小,目前公司没有什么说法,我估计也不会有明确表态。”Aaron告诉记者。

    对于MathWorks来说,被禁止向哈工大等学校销售软件,在利润方面影响不大。一方面是高校利润本身并不多,利润大头主要来自工业界,并且现在只是禁售了少部分中国高校;另一方面,中国市场带给MathWorks的利润占比也很小,Aaron估计,比例应该不到5%。不过,由于MathWorks并非上市公司,不能实际了解其盈利状况,因此不能确定禁售实体清单上的企业对其具体造成多大影响。

    紧急响应:寻找替代品

    在程序员圈子中,有一句话是“不要重复造轮子”。字面上的意思指轮子已经被发明,而且在使用上没有什么缺陷,重新再发明一次轮子是没有意义的。而在计算机领域,封装好的组件和库就被叫做轮子,因为它可以直接拿来使用,直接塞进项目中就能实现对应的功能。

    更形象地说,就是指1+1已经被证明、被公认等于2,就可以将它作为一个既定事实直接应用。在此之前,大家对于MATLAB就是这样认定的,作为一个顺手的工具、一个高级计算器、一个仿真模拟系统,MATLAB已经做到现有软件中的最好表现,对于这样合适的“轮子”,很多人认为,没有必要再重复发明制造,因为造出来也没有人买单。但是当这个轮子被撤走,上面承载的车身便失去了支柱,难以继续运转。

    既然已经确定无法继续使用,那能不能找到一个不那么圆的“轮子”,让整辆车继续跑起来?哈工大的老师们正在斟酌,一位老师告诉《每日经济新闻》记者,“加拿大有一家Maple是和MATLAB对标的,同学们反映Maple可以用,但总的来讲,它的工具箱没有MATLAB全,好的一点是有些接口能从MATLAB引用过来,我们现在一直犹豫要不要采购Maple。”

    “另外,还有一家法国公司用起来也挺好,叫Scilab,学生推荐说这是一个自由软件,可以不通过授权使用,而且Scilab和MATLAB很像,多数情况下都可以无缝衔接。”上述老师称。

    学校的学生们还通过网络平台收集了一系列类似MATLAB的产品,包括GNU Octave、Julia、FreeMat以及SageMath等。

    “总的来说,MATLAB的集成度是最高的,这些替代软件一部分是这个功能比较强,一部分那个功能比较强,而MATLAB的90多个工具箱涵盖了航天、机电等领域,甚至生命科学都能用得上。”这位老师告诉记者。

    实际上,MATLAB和Simulink的功能替代分为两个方面,一部分是数值计算,另一部分是仿真模拟。Aaron告诉记者,前者的替代品有很多,Python的很多包都可以,还有Octave之类的开源产品,而后者的替代品就比较少了,尤其是体系化的产品,基本没有。

    他认为,MATLAB的核心竞争力,也就是其不可替代之处在于,MATLAB和Simulink是一个大而全的生态,用不同产品替补部分功能还可以,但代替整个生态就很难。

    具体来说,用户可以利用Simulink建模来做仿真模拟,这部分功能用别的软件可行,MATLAB的数值计算部分也可以用别的软件。但MATLAB和Simulink的生态优势体现在,它可以把建立的模型直接生成C代码,用于后续的测试和硬件部署。另外,将建模和硬件测试直接一起完成的功能也是Simulink的特色。

    图片来源:摄图网

    将Maple和MATLAB进行对比,Maple被称为“轻量版的MATLAB”,也就是说可以完成一些基础的计算仿真功能,但是它的专业库相对较少,对于一些专业性要求较高的系统仿真建模,Maple暂时无法实现。

    除了国外的类似软件,大家更加关注的还是类似华为海思的国产化替代。

    在哈工大被禁用MATLAB消息传出以后,一家名为Truffer的国产软件在知乎上掀起热议。Truffer方面称,其能够在半年内实现MATLAB科学计算与图形显示的70%;1年内100%全部实现;3年内完全实现Simulink;100%自主源代码,无需OpenGL等组件支持的三维、四维图形显示。短期内将在周全性(需要积累)、高性能并行计算(需要厂家支持)、专业的扩展工具箱(第三方支持,大家一起努力)等方面会稍微落后,不过足以应付90%的日常科研需求。Truffer承诺,至少有10%的功能,比MATLAB更好用、易用。

    一石激起千层浪。Truffer的率先响应一方面满足了大家对于MATLAB国产化替代的期待,另一方面,也让更多专业人士质疑其宣称内容的真实性。Truffer在知乎上的回答得到了9000多次点赞以及3000多条评论,而其中一项有关质疑Truffer源代码专业性的回答也得到了1000多次点赞。

    Truffer负责人在6月30日接受《每日经济新闻》记者采访时称,目前Truffer正在重点实现数值计算与三维图形部分,已有功能与MATLAB完全无法比拟。

    不过他认为,MATLAB虽然是霸主,却并不完美,MATLAB的三维图形与一些数值计算的缺陷显而易见,他希望Truffer能够在局部超越MATLAB,加上易用性和自主国产的特质,慢慢获得用户认可。

    试图抓住这次机会的不止Truffer,一款名为MWorks的国产软件在其微信公众号中称,能够对标Simulink在控制系统设计仿真上的能力,以及MATLAB大量工程化的工具箱和模型库。其表示,“科学与工程计算,不止是MATLAB,MWorks也行!”

    据介绍,MWorks是苏州同元软控信息技术有限公司自主研发的系统设计与仿真平台,是亚洲唯一的Modelica(基于面向对象程序设计的语言)系统建模仿真软件,也是国际六大Modelica的内核之一,已被多个重大型号工程选为指定的数字化涉及与仿真平台。

    “相比于MATLAB等工业软件巨头数十年来在全球市场上的深厚积累,MWorks在科学计算模型库、工具箱、代码生成等资源和功能上还有所欠缺,距离国际领先能力还有一定的路要走。”

    而这也正是业内对于我国工业软件的发展共识,“道阻且长,行则将至”。

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    1本文为《每日经济新闻》原创作品。

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