MATLAB斷供哈工大首月：師生科研一切照常 國內工業軟件重新造輪子
http://www.debgrams.com 2020-07-06 15:36 來源：每經記者：任芷霓
哈工大、哈工程被禁用MATLAB軟件已近1個月。6月6日開始，逐漸有哈工大的學生發現，MATLAB軟件似乎出現了問題。6日當天使用MATLAB時，界面會彈出反激活通知，點擊反激活選項后能夠繼續使用，但到了第二天，直接顯示授權許可無效，也無法繼續登錄哈工大域名的賬戶。
負責技術支持的老師告知，MATLAB無法正常使用是因為哈工大被美國商務部列入實體名單。開發MATLAB的公司MathWorks回復稱，公司因接到美國政府的進出口管制名單，無法繼續為哈工大提供服務。
無法使用MATLAB的學校不止哈工大一家。幾乎在同一時間，5公里之外的哈工程也遇到了同樣的“bug”。而對于實體清單上所有的企業、高校和研究機構，“工科神器”MATLAB都已經無法使用。
“MathWorks也不希望發生這樣的事情。之前禁售華為的時候，老板在內部大會表示過，不認同這樣的做法。”MathWorks美國總部的一位員工告訴《每日經濟新聞》記者，因為MathWorks存在軍工應用產品，需要遵守美國出口限制，所以當華為、哈工大等被列入清單之后，MathWorks就只能切斷與他們之間的合作。
在MATLAB突然斷供后，尋找替代軟件成為當務之急。在MATLAB的數值計算部分，有Python、Octave之類的開源產品可供選擇，但配套軟件Simulink的仿真模擬能力，則幾乎沒有可替代的產品。重新造輪子似乎必須在國內工業軟件領域上演，這時，幾家國內軟件公司站出來宣稱，旗下產品完全對標MATLAB和Simulink，似乎和華為的“海思”一樣，準備由“備胎”轉正，開發商方面也表示，半年內就能實現MATLAB功能的70%。
不過，MATLAB類似軟件是否真的能在短時間內實現替代？
突然一擊：哈工大、哈工程被禁用MATLAB
今年5月22日，美國商務部工業與安全局（BIS）以“國家安全或外交政策利益”為由，將33家中國企業與機構列入實體清單，其中就包括哈工大和哈工程兩所院校。
這是繼5月15日美國商務部將華為及70家關聯企業列入實體清單后的第二次動作，上了這一份“名單”，就意味著與美國企業隔絕，包括學術、銷售、技術、產品以及供應鏈等多個方面，基本不可能從美國獲得《出口管理條例》所列物項和技術。
這對于全球化的機構和組織來說影響深遠，大多數人也沒有想到，美國商務部會對MATLAB“下手”。
6月6日以來，陸續有哈工大的學生發現，學校所購買的校園版MATLAB賬號無法激活登錄，不斷有學生向哈工大技術支持部發送郵件詢問，得到的回復為“自2020年6月開始，因哈工大被列入美國商務部實體名單原因，影響到了學校MATLAB的正常使用，目前正在和美國MathWorks公司方面進行積極溝通。”
MathWorks公司方面回應稱，剛接到通知，根據美國政府最新的進出口管制名單，無法再提供服務，后續請關注學校的通知。
哈工大、哈工程被禁用MATLAB的消息在學術圈炸開了鍋，大多數人感到十分意外。“天啊，這可是學術霸權了，不讓用MATLAB，太過分了吧。”“我不能沒有MATLAB啊，老天爺這可咋整。”“看了下我平時用的軟件，Adobe系列，MATLAB，zotero……只有QQ是國產的。”這樣的聲音不絕于耳。
處于風暴中心的哈工大，則出現了兩種不同的聲音。電氣工程與自動化學院的學生李櫟（化名）告訴記者，對于這個消息，她并不感到意外，其實她在上課和科研時，已經遇到過其他美國軟件不讓使用的情況，只是在MATLAB被禁用后，將這事擺到了明面上。“雖然正版不再授權，但還是可以使用的，比如用別的學校的賬號下載等。”
李櫟的說法也是大多數學生的選擇，但學校里還有一小群人，他們在聽到這個消息后十分憤怒。“被別人卡脖子的感覺真的很難受，我們不是沒能力，我們只是沒有去做。”哈工大計算機學院科創俱樂部的成員張志成（化名）告訴記者，“當時我們俱樂部內部計劃，自己組織力量開發類似MATLAB的軟件，既然不讓用，我們自己搞一個出來。”
而這個計劃并沒有得到老師的支持。老師告訴他們，MATLAB的代碼、編程其實是很低級的東西，實現基礎功能并不難，難的是幾十年使用過程中的積累和迭代，這些東西，不是幾十個學生碼代碼就能碼出來的。
相比MATLAB的替代和研發，擺在哈工大學生們眼前更加現實的問題是，今后的論文中，還能再引用MATLAB和Simulink數據結果嗎？哈工大的一位老師告訴《每日經濟新聞》記者，學校其實在去年才開始與MATLAB簽約使用，到現在只執行到一半，MATLAB在今年6月6日開始停止激活服務，到明年6月6日之前，理論上講，學校使用的都是正版，在這期間內引用MATLAB的數據結果都沒問題。
“學校還一直在與MathWorks美國總部溝通，現在大家比較樂觀的看法是，美國11月份大選后政策或許會有變化，所以之后能不能繼續使用還不好說。”上述老師表示。
無奈之舉：MathWorks沒有話語權
MathWorks公司對此事一直沒有公開表態。作為一家美國企業，尤其涉及部分軍工應用產品的生產供應，MathWorks一直在美國《出口管理條例》（以下簡稱EAR）的管制之下。
EAR第744.11(b)條規定：“根據特定的、明確的事實，（若BIS）有理由相信，某一實體已參與，正在參與或有重大風險將參與或從事與美國國家安全或外交政策利益背道而馳的活動，則（BIS）可以根據本條的規定，將該實體以及代表該實體行為的實體加入實體清單。”
對于與清單實體存在交易關系的非清單實體而言，在沒有按照EAR的規定獲得出口許可證前，不得與清單實體進行EAR受控物項的交易，也不得為其違法獲取EAR受控物項提供任何協助、便利，否則也將構成違反EAR的行為，并可能承擔嚴重的行政甚至刑事責任。
“這個是美國現行法律，MathWorks體量也不大，自然不可能違抗，只能執行。”MathWorks美國總部的一位員工Aaron（化名）告訴《每日經濟新聞》記者，“所以之后是解禁還是擴大禁用范圍，MathWorks都是沒有話語權的。”
就國內來說，MATLAB目前并沒有完全被禁用，Aaron告訴記者，“只是像哈工大、哈工程和華為這樣被列入實體清單的機構不能賣了，其他大部分高校和企業的業務還是正常的。”
Aaron認為，MATLAB禁售對于高校科研的影響不會那么大，因為能夠找到可替代產品，主要依賴MATLAB和Simulink的還是工業界。
“這次哈工大的事情熱度這么高其實我也沒有想到，可能學生們在網上的聲音大一些。”他說，“去年禁運華為的時候也沒有多少人關注MathWorks。”
圖片來源：官網截圖
在Aaron看來，哈工大被禁用MATLAB事件被很多人誤解。“覺得好像中國沒有這樣的軟件，所以受制于人是很悲哀的”。他能理解這種情緒，但同時認為應該重視一些客觀環境，“這個事情是無法避免的，其實美國以外的其他國家都一樣，就是錯過了軟件發展的蠻荒時期，所以失去了先發優勢。”他告訴記者。
此外，他覺得MathWorks公司從道義和科研純粹性的角度，也不希望禁用和禁售這樣的事情發生。“之前禁售華為的時候，老板在公司內部大會上就表示過不認同，這次哈工大等學校的事情對MathWorks影響比較小，目前公司沒有什么說法，我估計也不會有明確表態。”Aaron告訴記者。
對于MathWorks來說，被禁止向哈工大等學校銷售軟件，在利潤方面影響不大。一方面是高校利潤本身并不多，利潤大頭主要來自工業界，并且現在只是禁售了少部分中國高校；另一方面，中國市場帶給MathWorks的利潤占比也很小，Aaron估計，比例應該不到5%。不過，由于MathWorks并非上市公司，不能實際了解其盈利狀況，因此不能確定禁售實體清單上的企業對其具體造成多大影響。
緊急響應：尋找替代品
在程序員圈子中，有一句話是“不要重復造輪子”。字面上的意思指輪子已經被發明，而且在使用上沒有什么缺陷，重新再發明一次輪子是沒有意義的。而在計算機領域，封裝好的組件和庫就被叫做輪子，因為它可以直接拿來使用，直接塞進項目中就能實現對應的功能。
更形象地說，就是指1+1已經被證明、被公認等于2，就可以將它作為一個既定事實直接應用。在此之前，大家對于MATLAB就是這樣認定的，作為一個順手的工具、一個高級計算器、一個仿真模擬系統，MATLAB已經做到現有軟件中的最好表現，對于這樣合適的“輪子”，很多人認為，沒有必要再重復發明制造，因為造出來也沒有人買單。但是當這個輪子被撤走，上面承載的車身便失去了支柱，難以繼續運轉。
既然已經確定無法繼續使用，那能不能找到一個不那么圓的“輪子”，讓整輛車繼續跑起來？哈工大的老師們正在斟酌，一位老師告訴《每日經濟新聞》記者，“加拿大有一家Maple是和MATLAB對標的，同學們反映Maple可以用，但總的來講，它的工具箱沒有MATLAB全，好的一點是有些接口能從MATLAB引用過來，我們現在一直猶豫要不要采購Maple。”
“另外，還有一家法國公司用起來也挺好，叫Scilab，學生推薦說這是一個自由軟件，可以不通過授權使用，而且Scilab和MATLAB很像，多數情況下都可以無縫銜接。”上述老師稱。
學校的學生們還通過網絡平臺收集了一系列類似MATLAB的產品，包括GNU Octave、Julia、FreeMat以及SageMath等。
“總的來說，MATLAB的集成度是最高的，這些替代軟件一部分是這個功能比較強，一部分那個功能比較強，而MATLAB的90多個工具箱涵蓋了航天、機電等領域，甚至生命科學都能用得上。”這位老師告訴記者。
實際上，MATLAB和Simulink的功能替代分為兩個方面，一部分是數值計算，另一部分是仿真模擬。Aaron告訴記者，前者的替代品有很多，Python的很多包都可以，還有Octave之類的開源產品，而后者的替代品就比較少了，尤其是體系化的產品，基本沒有。
他認為，MATLAB的核心競爭力，也就是其不可替代之處在于，MATLAB和Simulink是一個大而全的生態，用不同產品替補部分功能還可以，但代替整個生態就很難。
具體來說，用戶可以利用Simulink建模來做仿真模擬，這部分功能用別的軟件可行，MATLAB的數值計算部分也可以用別的軟件。但MATLAB和Simulink的生態優勢體現在，它可以把建立的模型直接生成C代碼，用于后續的測試和硬件部署。另外，將建模和硬件測試直接一起完成的功能也是Simulink的特色。
將Maple和MATLAB進行對比，Maple被稱為“輕量版的MATLAB”，也就是說可以完成一些基礎的計算仿真功能，但是它的專業庫相對較少，對于一些專業性要求較高的系統仿真建模，Maple暫時無法實現。
除了國外的類似軟件，大家更加關注的還是類似華為海思的國產化替代。
在哈工大被禁用MATLAB消息傳出以后，一家名為Truffer的國產軟件在知乎上掀起熱議。Truffer方面稱，其能夠在半年內實現MATLAB科學計算與圖形顯示的70%；1年內100%全部實現；3年內完全實現Simulink；100%自主源代碼，無需OpenGL等組件支持的三維、四維圖形顯示。短期內將在周全性（需要積累）、高性能并行計算（需要廠家支持）、專業的擴展工具箱（第三方支持，大家一起努力）等方面會稍微落后，不過足以應付90%的日常科研需求。Truffer承諾，至少有10%的功能，比MATLAB更好用、易用。
一石激起千層浪。Truffer的率先響應一方面滿足了大家對于MATLAB國產化替代的期待，另一方面，也讓更多專業人士質疑其宣稱內容的真實性。Truffer在知乎上的回答得到了9000多次點贊以及3000多條評論，而其中一項有關質疑Truffer源代碼專業性的回答也得到了1000多次點贊。
Truffer負責人在6月30日接受《每日經濟新聞》記者采訪時稱，目前Truffer正在重點實現數值計算與三維圖形部分，已有功能與MATLAB完全無法比擬。
不過他認為，MATLAB雖然是霸主，卻并不完美，MATLAB的三維圖形與一些數值計算的缺陷顯而易見，他希望Truffer能夠在局部超越MATLAB，加上易用性和自主國產的特質，慢慢獲得用戶認可。
試圖抓住這次機會的不止Truffer，一款名為MWorks的國產軟件在其微信公眾號中稱，能夠對標Simulink在控制系統設計仿真上的能力，以及MATLAB大量工程化的工具箱和模型庫。其表示，“科學與工程計算，不止是MATLAB，MWorks也行！”
據介紹，MWorks是蘇州同元軟控信息技術有限公司自主研發的系統設計與仿真平臺，是亞洲唯一的Modelica（基于面向對象程序設計的語言）系統建模仿真軟件，也是國際六大Modelica的內核之一，已被多個重大型號工程選為指定的數字化涉及與仿真平臺。
“相比于MATLAB等工業軟件巨頭數十年來在全球市場上的深厚積累，MWorks在科學計算模型庫、工具箱、代碼生成等資源和功能上還有所欠缺，距離國際領先能力還有一定的路要走。”
而這也正是業內對于我國工業軟件的發展共識，“道阻且長，行則將至”。
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