廣州熱線

科學(xué)計(jì)算已成為除理論和實(shí)驗(yàn)之外的科學(xué)研究的第三種基本手段，是進(jìn)一步發(fā)展并提升國(guó)家高端科技與高端制造技術(shù)的核心工具。而曾經(jīng)中國(guó)的科學(xué)計(jì)算軟件市場(chǎng)幾乎被國(guó)外的MATLAB軟件壟斷 ：在高校，每個(gè)學(xué)期涉及到MATLAB的課程多達(dá)八千門左右，該軟件也深度運(yùn)用于汽車、航空、航天、衛(wèi)星等十五個(gè)核心行業(yè)。2020年6月，MATLAB對(duì)我國(guó)實(shí)施禁用。禁用風(fēng)波已影響超過(guò)900家企業(yè)和17所高校，中國(guó)高校的基礎(chǔ)教學(xué)與人才培養(yǎng)面臨無(wú)法正常開展的境況，尤其是已經(jīng)形成的核心產(chǎn)業(yè)研究成果無(wú)法保存，會(huì)產(chǎn)生難以估量的損失。

歷經(jīng)北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院“0-1”的內(nèi)核原創(chuàng)研究，北京大學(xué)大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)孵化、北京大學(xué)重慶大數(shù)據(jù)研究院“1-10”的產(chǎn)品孵化，在我國(guó)深厚的研發(fā)實(shí)力等有利條件的護(hù)航下，加之美國(guó)禁用MATLAB的“外劫”催化，國(guó)內(nèi)首款具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)通用型科學(xué)計(jì)算軟件——北太天元數(shù)值計(jì)算通用軟件，于2022年8月應(yīng)劫而生，并由研究院孵化的北太振寰（重慶）科技有限公司開展“10-N"成果轉(zhuǎn)化，推進(jìn)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。

該軟件最大的特點(diǎn)之一就是基于純國(guó)產(chǎn)自研的根技術(shù)。 如果將科學(xué)計(jì)算產(chǎn)業(yè)比作成一棵樹,計(jì)算領(lǐng)域的根技術(shù)就是圍繞基礎(chǔ)軟硬件的“根系”，它很大程度上決定著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的興衰。只有“根系”夠強(qiáng)大，才能夠讓中國(guó)科學(xué)計(jì)算軟件獨(dú)立自主、蓬勃?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展。北太天元軟件正是科學(xué)計(jì)算產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的根技術(shù)之一，擁有基本算法的實(shí)現(xiàn)能力，是能夠把計(jì)算能力發(fā)揮出來(lái)的基礎(chǔ)軟件，為各領(lǐng)域科學(xué)家與工程師提供優(yōu)質(zhì)、可靠的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)。

目前，北太天元堅(jiān)持內(nèi)核自研，已突破并實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)通用型科學(xué)計(jì)算軟件內(nèi)核根技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的解釋器，形成解釋性高級(jí)編程語(yǔ)言；成功兼容MATLAB編程語(yǔ)法、m腳本文件、mat數(shù)據(jù)文件，Simulink模型文件等 ，支持用戶高效遷移國(guó)外科研軟件中的研究成果，助力延續(xù)我國(guó)高校及企業(yè)的研究成果，推進(jìn)科技自主創(chuàng)新發(fā)展。? 2023年9月，北太天元重量級(jí)工具箱——北太真元系統(tǒng)仿真工具正式上線。基于此，軟件可為中國(guó)用戶提供真正的國(guó)產(chǎn)科學(xué)計(jì)算與系統(tǒng)仿真一體化平臺(tái)。

除了與國(guó)外同類產(chǎn)品良好兼容性，北太天元從中國(guó)用戶使用體驗(yàn)角度出發(fā)，正逐步豐富差異化功能優(yōu)勢(shì)：

○?核心技術(shù)自主性： 已實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)唯一不依賴任何既有框架的內(nèi)核根技術(shù)，做到產(chǎn)品內(nèi)核完全自主可控，實(shí)現(xiàn)高級(jí)解釋性編程語(yǔ)言、用戶友好型集成代碼開發(fā)環(huán)境、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)庫(kù)和算法等多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

○?國(guó)產(chǎn)適配產(chǎn)品矩陣，構(gòu)建開放生態(tài) ：除目前主流操作系統(tǒng)Windows、Linux外，還支持國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，如Deepin、統(tǒng)信UOS，銀河麒麟等，可支持不同操作系統(tǒng)下文件編碼格式的適配，對(duì)國(guó)產(chǎn)軟硬件平臺(tái)用戶友好。

○?原生架構(gòu)，國(guó)內(nèi)真正一體化技術(shù) ：憑借自下而上的研發(fā)方法，從計(jì)算內(nèi)核源頭打通科學(xué)計(jì)算與系統(tǒng)仿真的隔閡，通過(guò)構(gòu)建基于統(tǒng)一計(jì)算內(nèi)核的一體化仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)計(jì)算與系統(tǒng)仿真一體化。

○?友好的中文編輯體驗(yàn)： 代碼編輯器中可直接定義賦值中文變量，支持中文字符、中文變量名、中文命名等，算法設(shè)計(jì)調(diào)試和實(shí)現(xiàn)更加直觀高效，對(duì)中國(guó)用戶友好。

○?多樣的行業(yè)模塊庫(kù)： 基于教育一線和行業(yè)前沿的仿真需求，提供汽車制造行業(yè)模塊庫(kù)、國(guó)防科技行業(yè)模塊庫(kù)、航空航天行業(yè)模塊庫(kù)等專業(yè)模塊庫(kù)，方便用戶快速建立相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用模塊庫(kù)。

○?便捷的搜索功能 ：可支持對(duì)腳本、變量、編輯器內(nèi)文本、幫助文檔進(jìn)行全局搜索，幫助用戶快速查找定位，提升工作效率。

技術(shù)引領(lǐng)，步履不停。2022年8月，北太天元v2.0在重慶智博會(huì)正式對(duì)外發(fā)布；2023年3月，北太天元內(nèi)核v3.0發(fā)布，支持高維矩陣、多維結(jié)構(gòu)體并擴(kuò)展整形數(shù)據(jù)類型；2023年6月，北太天元v2.5上線，基于OpenGL重構(gòu)的繪圖功能、數(shù)據(jù)可視化能力再升級(jí)；2023年9月，北太天元迭代至v3.0版本，北太真元v1.0正式上線，為用戶提供真正的國(guó)產(chǎn)科學(xué)計(jì)算與系統(tǒng)仿真一體化平臺(tái)。

2024年4月29日，北太天元正式更新至v3.5版本，從而更好地服務(wù)中國(guó)高校及企業(yè)用戶：本次對(duì)北太天元主體功能和多個(gè)工具箱進(jìn)行升級(jí)更新，為用戶提供更加豐富的數(shù)據(jù)處理及計(jì)算支持，并進(jìn)一步優(yōu)化使用體驗(yàn)，使得各行業(yè)用戶可以更流暢地使用IDE、北太真元系統(tǒng)仿真工具。

文字版功能更新詳情

一表速覽更新情況

北太天元v3.5更新詳情

1.內(nèi)核功能更新

● 支持十六進(jìn)制和二進(jìn)制整數(shù)類型字面量。

● 新增4種數(shù)據(jù)類型：表格、日期時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、日歷持續(xù)時(shí)間。

● 內(nèi)核語(yǔ)法新增try-catch，支持執(zhí)行語(yǔ)句并捕獲產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

2.主體功能更新

●?重點(diǎn)加強(qiáng)了對(duì)時(shí)間類和表格類數(shù)據(jù)類型的支持， 新增50個(gè)函數(shù)，提供更多尺度下的時(shí)間換算、計(jì)算函數(shù)，日期數(shù)據(jù)的使用與處理因此而更加靈活。

● 在繪圖方面，新增25個(gè)繪圖函數(shù)，主要增強(qiáng)了對(duì)三維繪圖能力的支持，可視化能力大幅提升 。支持瀑布圖、條帶圖、圓柱、橢圓體、球面等，使得用戶可以更清楚的洞見(jiàn)或展示數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系，多個(gè)繪圖設(shè)置函數(shù)可以讓用戶更加自由地進(jìn)行圖形樣式、布局設(shè)置，可以滿足更豐富的圖形呈現(xiàn)場(chǎng)景。

3.工具箱升級(jí)

新增控制系統(tǒng)工具箱，同時(shí)，豐富信號(hào)處理工具箱、統(tǒng)計(jì)工具箱。

● 信號(hào)處理工具箱新增功能函數(shù)96個(gè) ，在數(shù)字濾波器、模擬濾波器、信號(hào)變換、信號(hào)建模、相關(guān)性和卷積、頻譜分析等應(yīng)用場(chǎng)景方面提供更多支持。至此，信號(hào)處理工具箱已經(jīng)基本覆蓋了傳統(tǒng)信號(hào)處理領(lǐng)域內(nèi)的全部工作流。

FIR濾波器在通信、圖像處理、模式識(shí)別等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。使用北太天元的信號(hào)處理工具箱，可以采用多種方法進(jìn)行FIR濾波器的設(shè)計(jì)與仿真，上面的案例使用布萊克曼窗設(shè)計(jì)了一個(gè)FIR濾波器部分代碼。

● 統(tǒng)計(jì)工具箱新增功能函數(shù)33個(gè) ，其中新增支持2個(gè)連續(xù)概率分布和4個(gè)多元概率分布常見(jiàn)功能，強(qiáng)化多個(gè)常見(jiàn)分布的處理功能，提供更加豐富的統(tǒng)計(jì)量描述等功能，增加對(duì)回歸分析的支持。

示例

使用統(tǒng)計(jì)工具箱，對(duì)模擬的金融數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性和偏相關(guān)性分析，估計(jì)copula參數(shù)、計(jì)算馬氏距離，用于分析股票價(jià)格與市場(chǎng)指數(shù)之間的關(guān)系，幫助投資者和決策者更好地理解市場(chǎng)動(dòng)態(tài)。

● 控制系統(tǒng)工具箱新增功能函數(shù)4個(gè)，輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，支持矩陣計(jì)算、系統(tǒng)的可控、可觀判斷功能。

示例

使用控制系統(tǒng)工具箱，分析模擬倒立擺系統(tǒng)的可控性和可觀性，通過(guò)對(duì)可控性和可觀性的判斷來(lái)進(jìn)行有效的狀態(tài)反饋控制。

4.IDE用戶體驗(yàn)提升

● 文件導(dǎo)入和路徑選擇彈窗風(fēng)格優(yōu)化，與操作系統(tǒng)自帶的文件管理器保持一致，降低用戶學(xué)習(xí)成本，方便用戶查找文件

北太真元v1.5更新詳情

北太真元是北太天元的重量級(jí)?具箱，用于建立、模擬和分析動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的模型，主要用于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證。其使用場(chǎng)景包括控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、通信系統(tǒng)仿真、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模等領(lǐng)域。

1.仿真建模環(huán)境

● 進(jìn)度信息改為仿真進(jìn)度條提示 ，用戶可以直觀獲取當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及進(jìn)度。

● 搜索結(jié)果有單獨(dú)的窗口進(jìn)行展示，可以保存最近搜索歷史記錄，同時(shí)新增搜索結(jié)果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以直觀獲取當(dāng)前搜索結(jié)果的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

● 進(jìn)一步優(yōu)化了子系統(tǒng)的功能，可進(jìn)行模塊封裝及復(fù)用，簡(jiǎn)化復(fù)雜模型的設(shè)計(jì)和維護(hù)，提升建模效率

憑借卓越的產(chǎn)品功能，北太天元已廣泛應(yīng)用于高校市場(chǎng)：軟件已連續(xù)三年支持全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、華中杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模挑戰(zhàn)賽等中大型賽事，并與上海交通大學(xué)、武漢大學(xué)等中國(guó)70+院校開展深度合作，與高教社中國(guó)高等教育出版社有限公司推進(jìn)戰(zhàn)略合作，與300+高校達(dá)成試用合作。

同時(shí)，北太天元已與100+企業(yè)達(dá)成試用合作，助力航空航天、智能汽車、國(guó)防科技等核心領(lǐng)域自主創(chuàng)新發(fā)展：以北太天元北斗定位工具箱為例，該工具箱針對(duì)北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理與分析需求開發(fā)，為北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理提供全面支持，可處理北斗、GPS等各種全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)解算工作，用于衛(wèi)星定位、可視化和分析。

如果您在使用過(guò)程中有更多的意見(jiàn)和建議，或者想要了解北太天元產(chǎn)品的最新發(fā)展，可以登陸北太振寰官網(wǎng)在產(chǎn)品社區(qū)留言交流。