请激活……
最近一段时间哈工大被禁止使用Matlab的事情引起了很多关注。好巧不巧，临近期末的时候，我还需要完成数值分析和系统控制分析两门课的实验。课程并没有要求我一定使用Matlab，但是在数值计算方面，Matlab的易用性的确要更高些；况且Python、R之类的语言，我几乎从来就没学会过。
疫情在家待了半年，Matlab几乎没有打开。果然，许可证缓存期限已过，而我又不在校园网环境里，要重新激活必然是相当繁琐。（顺便吐槽，Matlab的Linux适配太差了，UI极其丑陋）
我对Matlab早有不满，看来寻找开源替代势在必行。于是，GNU Octave就这样被我第一次从硬盘的角落里唤起了……
叩响数值音阶
Octave是「八度音阶」的意思，虽然按照作者的说法，其实Octave的名称来源于他的老师Prof.Octave。这是GNU项目里的一部分，主要是用于数值计算。
Octave的历史我不甚清楚，但当下，它是以完全兼容Matlab为目标的。Matlab首先是一门语言，然后是一个软件。从语言的角度来讲，Octave完全可以被认为是Matlab语言的开源实现，因为Octave的源语言基本上和Matlab保持了一致。核心标准库的接口和实现也基本做到了100%兼容。因此，如果你只是需要完成一些数值计算任务的话，Octave足矣。
当然，Matlab不只是用于数值计算，它有很多独立的模块可以用于完成一些领域专有的任务。比如，用于控制论的Control Toolbox就包含了系统校正、时域频域仿真等工具。如果我们抛开这些附加模块提供的GUI界面的话，实际上它们就是Matlab语言的库。
Octave毕竟是开源软件，现阶段并没有实现全部的Matlab库。就以这学期我使用的控制论库而言，Octave就缺少算超调量dcgain，零极点模型zpk等等接口，给我带来了一些不便。不过就完备性来说提供的接口是足够完成绝大部分任务的，只不过会繁琐一些。值得一提的是，Octave的第三方库安装方式和Matlab不同，所以引入了和Matlab不同的模块引入语句，这是少有的不兼容语法。
那么，Octave相比Matlab有什么优势呢？它适合哪些人群使用？
我想Octave的最大优点是和GNU/Linux环境的整合。Octave在Linux下的启动速度比Matlab快很多（和Matlab终端REPL相比）；REPL环境比Matlab好得多，有自动补全和GNU readline支持，从而提供Vim快捷键；内置离线帮助系统比Matlab快速，本地帮助文档更加详细；可以更容易地和编辑器整合。这些都能显著地提高小型项目的开发效率。
因此，我在用Octave完成两个实验项目的过程中，基本上是保持着愉悦的心情。本身数值计算就很少出bug，加之Octave简洁明了的接口，易于开发的环境，进行短期内的开发相当「惬意」。
如果你是想开发原型系统，或是需要一个高级的可编程计算器，又或是想开发小型的数值计算项目，Octave可能会很适合你，尤其是对Linux用户而言。
但是正如之前提到的，Octave在大型项目开发工具上的缺乏还是一个主要的问题。比如，Matlab内置了大量的AI算法，如在控制论中，从离散的输入输出数据自动拟合出传递函数。这在Octave中当然是不可能的。在复杂系统开发中，可视化开发也是很重要的一环，但是Octave的GUI界面长这样：
如果从Linux桌面环境或者美观的角度来说，这个GUI不算差。但是从工程师的角度来说，这个界面就有点不堪其用了，因为本质上，这就是把终端版本的Octave加了一层壳而已，实际还是主要用于写脚本、跑脚本。这也是为什么我一直都在终端进行开发的原因。
从这些角度来说，Octave似乎还是和其他商业软件的开源实现一样，精致、方便但是不普适。
粗鄙的外壳
说完Octave本身，现在我想谈一谈从我使用Octave中得到的启发。
我接触Matlab的最初，对它的感受就是：笨重、臃肿，甚至有些市井。其实不惟Matlab，其他的垄断软件，像Adobe全家桶都给我这种感觉。
但是我不得不承认，虽然不优雅，它们能很好地解决问题。虽然有时运行效率差劲，但是开发效率很高。大部分人并不关心软件开不开源，实现方式优不优雅，或者用了什么算法，他们只希望能把自己的需求解决，那就够了。
我在软件方面的确是有些洁癖，不愿意用那些特立独行，破坏系统「纯洁性」的软件。其他例子也很多，比如能不用wine就不用wine，有原生的应用就绝对不用electron版的，源里有的软件绝对不手动安装，能用vim就不用ide等等。这些大部分其实无伤大雅，只是有些多多少少带来不便。我想主要是因为作为学生，没什么实际的需要，所谓的「需求」多少都有些儿戏的味道吧。
我想做一个类比：虽然命令式语言都是不纯的，但是一直以来，人们都是依靠它们解决了大部分的问题，而且有时，正是语言的副作用起到决定性的作用。纯的函数式语言，像Coq，的确非常、非常优雅，非常能体现出计算机科学的魅力，但是用来解决实际问题，却是相当困难。不是有人说，函数式语言符合人的思维模式吗？是的，就像Octave的很多改进也符合我的兴致一样。但是镶满宝石的剑，有时候倒不如一把匕首有用。所谓「符合」，只是主观的一种倾向而已，但是实用性是用客观量衡量的，二者没有必然的关系。
引申开来说，前些日子某位老师发表了关于此次Matlab被禁事件的评论，里面说Matlab不过是实现了很多早已被研究透彻的算法，之所以人们做不出来替代品，那是因为大家都习惯了简单地调用，懒得再去关心底层的实现。这位老师甚至说matlab是为「低能」的人准备的，每一个合格的研究者都能自己实现这些算法。
我无意攻击这位老师的说法。我只是觉得，如果问题只是算法的实现这么单纯、这么简单的话，那么Octave早就可以取代Matlab了。很多粗鄙的、dirty的工作都需要完成，才能形成最终的产品；开源社区一向不擅长这类工作，有所不足在所难免（但是，如果说仿照Octave实现这些数值算法，至少可以解决一部分的问题的话，那么T大的另外一位副教授说的，「警惕国外开源软件的隐形“科技侵略”」，就实在不知道该做何评论了。）
因此，国产Matlab的事情，短期恐难有成效，现在能做的，唯有不断积累而已。像数值计算、EDA这类基础软件的不足，若不论玄学，所差大抵也就是dirty work的部分罢。
