什么是开放科学?

分享方法和产出以增加影响力

开放科学是使科学方法和成果(如出版物、数据和软件)透明和广泛可访问的实践。开放科学最大限度地重用可用数据和代码，并使科学家能够在同行工作的基础上进行研究。

研究人员使用MATLAB^®和仿真软件^®可以实践开放科学，以增加其工作的科学影响。

打开方法:可执行笔记本

记录良好的方法和工作流程通过帮助科学家遵循彼此的实验逻辑和解释结果来实现开放科学。

生活的脚本

使用MATLAB生活的脚本,研究人员能用数据讲故事吗、代码和内联视觉效果，使他们的工作过程和结果透明且易于掌握。研究人员可以:

• 包含图像、文本、方程式和超链接与代码在可执行的在线笔记本
• 使用交互式UI控件，允许其他研究人员对参数进行实验，并在实际操作的环境中学习
• 以PDF、Word、HTML和LaTeX等标准格式发布
• 实现Git和SVN的源代码控制在项目中跟踪变化并与他人合作
• 应用代码依赖性分析来映射和组织大型协作开发项目

MATLAB和Jupyter

Jupyter^®笔记本是浏览器可访问的计算笔记本，在开放科学项目中很受欢迎。与Python一样，MATLAB用户可以开发和运行Jupyter notebook(。Ipynb文件)可用的MATLAB内核MATLAB许可证。

要与多用户JupyterHub环境交互，可以安装Jupyter的MATLAB集成通过网络浏览器为授权用户提供完整的MATLAB桌面访问。

开放数据及存取

提供对数据、模型和算法的访问使科学家能够在现有框架上进行构建。开放科学需要不同数据格式和编程语言之间的互操作性，以确保跨框架的访问。

开放资料存取

可用MATLAB工具访问的公开数据集包括:

• 艾伦大脑天文台:大脑天文台工具箱是一个用于访问艾伦研究所神经科学数据的面向对象接口
• EGI:用户可以通过共享在线笔记本可以访问数百个数据中心通过EGI云
• 气候数据存储:ECMWF用户可以下载netCDF气候数据将C3S文件导入MATLAB进行处理

读取数据格式

标准数据和模型格式也支持开放科学。MATLAB可以:

• 使用流行数据格式的数据，包括一般科学数据格式，以及许多专门的数据格式，包括机器人，神经影像学，医学成像时间序列分析，生物科学，气象学，以及地球科学
• 直接进口深度学习模型而且ONNX™模型格式
• 通过读取JSON, XML和TXT格式的web应用程序数据MATLAB RESTful web服务
• 在物联网系统中，通过组合导入和处理连接设备的数据ThingSpeak™和MATLAB
• 使用Arduino^®而且覆盆子π™连接到数据采集设备
• 安装传感器Android™或iPhone实验设备

互操作代码和MATLAB算法

对于开放科学来说，对数据的开放获取必须伴随着对代码和算法的开放获取，这些代码和算法可以从这些数据中产生有意义的结果。

• MATLAB与Python的双向积分、C、FORTRAN和其他语言使用一种语言编写的算法可以从另一种语言调用
• MATLAB web应用程序允许与非matlab用户共享自定义工具
• 与MATLAB编码器™，用户可以生成C和c++代码适用于各种软件和硬件平台，包括嵌入式系统
• MATLAB编译器™可共享MATLAB应用程序作为独立应用程序，允许最终用户在没有MATLAB许可证的情况下运行它们

开放代码

开放科学的一个主要动机是科学成果和算法的重用。共享代码和软件可以帮助同事们在彼此工作的基础上发展。

打开MATLAB代码文件交换

研究人员可以免费访问、下载和使用MATLAB代码和算法通过文件交换共享，或透过附加组件按钮的MATLAB工具栏。

工具箱作者可以通过从File Exchange链接到GitHub存储库，确保单一的代码源增加了可见性。链接到GitHub的文件交换存储库将自动连接到最新的GitHub版本。

在可重用性门户上打开MATLAB代码

开放科学的几个可重用门户网站为代码提供了一个家园，研究人员可以在这里运行上传的代码并在云中重现结果，而不管研究人员是否拥有MATLAB许可证。

• 代码的海洋:包含与研究论文相关的可运行的MATLAB代码胶囊
• 整个故事:主机可复制的研究工件或“故事”(MATLAB故事可通过基于浏览器的MATLAB桌面，运行MATLAB的Jupyter Notebook或Linux web桌面访问)
• BioLib:将共享的MATLAB代码转换为web应用程序，以便在安全环境中与数据一起使用

开放科学基础设施

随着研究人员越来越多地远程连接和协作，开放科学需要个人本地工作站以外的基础设施。

通过Web浏览器的可运行代码

在线访问编码环境使科学资源在网络上便于携带和访问。

• MATLAB在线而且网络仿真软件提供通过网络访问MATLAB，无需安装或下载
• 文件储存于MATLAB开车允许研究人员、教育工作者和学生远程协作项目和交换工件

公共云和服务的MATLAB

MATLAB可在开放科学中使用的各种服务上访问。

• MATLAB与云平台合作，如AWS和Azure，因此用户可以扩展以利用云计算服务或访问存储在S3容器中的数据
• 数据科学研究人员使用Domino数据实验室平台，在中央托管的数据上运行MATLAB算法，用于可扩展计算
• 高性能计算中心，如计算加拿大而且SNIC也提供MATLAB

Docker容器中的MATLAB

集装箱代码对于开放科学来说是便携和可重复使用的。可用的MATLAB容器包括:

• 一个预先构建的DockerHub上的MATLAB容器，可通过内置交互式IDE进行配置
• 一个预先构建的MATLAB深度学习容器在NVIDIA NGC云上
• 研究人员还可以构建定制的Docker容器与MATLAB

科学网关

科学门户是科学家和工程师访问共享资源的在线协作门户。为了实现开放科学，MathWorks和许多科学门户合作使社区贡献的MATLAB相关内容和MATLAB计世界杯预选赛小组名单算可用。

灵活的许可，更多的覆盖范围

许多大学和研究机构都采用了全校范围和学院范围的MATLAB授权模型为其所有附属成员提供MATLAB访问。在遵循开放科学原则的前提下，学术机构也可以提供通过外部合作者访问MATLAB在做一个项目。

开放科学教育

开放科学不仅限于研究，实践还包括向学生和教育工作者提供科学成果和方法。可供教育工作者和学生公开访问的资源示例如下:

• 参考资料科学与工程计算教学用MATLAB通过科学教育资源中心(SERC)课程门户
• STEM支持:学生竞赛、合作伙伴关系和课程开发
• 开放而有趣的节目为孩子们提供Bytes and Beats课件