什么是开放科学?

分享增加影响力的方法和产出

开放科学是使科学方法和结果(如出版物、数据和软件)透明和广泛获取的实践。开放科学最大限度地重用了可用数据和代码，并使科学家能够在同行的工作基础上进一步发展。

研究人员利用MATLAB^®和仿真软件^®能够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

通过帮助科学家们遵循彼此的实验逻辑并解释结果，记录良好的方法和工作流程使开放科学成为可能。

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、代码和内联可视化，使他们的工作过程和结果透明且易于掌握。研究人员可以:

• 合并图像、文本、方程和超链接与代码在可执行在线笔记本
• 使用交互式UI控件，允许其他研究人员在实际操作的环境中试验参数和学习
• 以标准格式发布，如PDF、Word、HTML和LaTeX
• 实现Git和SVN的源代码控制跟踪变更并在项目中与他人合作
• 应用代码并通过相关性分析进行映射和组织大型协作开发项目

MATLAB与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。与使用Python一样，MATLAB用户可以开发和运行Jupyter notebook(。Ipynb文件)可用MATLAB内核以及MATLAB许可证。

要与多用户JupyterHub环境交互，可以安装木星的MATLAB集成为授权用户提供通过网络浏览器访问完整的MATLAB桌面。

公开资料及查阅

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，以确保跨框架访问。

开放查阅资料

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面向对象的接口，用于访问艾伦研究所的神经科学数据
• EGI:用户可以运行MATLAB通过在线共享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气候数据文件从哥白尼的C3S导入到MATLAB中进行处理

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，气象学和地球科学
• 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
• 通过组合导入和处理物联网系统中连接设备的数据ThingSpeak™和MATLAB
• 使用Arduino^®而且覆盆子π™连接到数据采集设备
• 利用传感器Android™或iPhone设备在实验中

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从这些数据中产生有意义结果的代码和算法的开放获取。

• MATLAB与Python的双向集成、C、FORTRAN和其他语言允许用一种语言编写的算法从另一种语言调用
• 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™支持共享MATLAB应用程序作为独立的应用程序允许终端用户在没有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工件和算法的重用。共享代码和软件可以帮助同事们建立在彼此工作的基础上。

打开MATLAB代码文件交换

研究人员可以自由访问、下载和使用MATLAB代码和算法由它们在File Exchange上的同伴共享，或透过附加组件按钮。

工具箱作者可以通过以下方式分享他们的算法从File Exchange链接到GitHub存储库，确保单一代码源具有额外的可见性。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

一些开放科学的可重用性门户为代码提供了一个家，在那里研究人员可以运行上传的代码并在云中再现结果，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:托管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笔记本或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

开放的科学基础设施

随着研究人员越来越多地远程连接和合作，开放科学需要超越个人本地工作站的基础设施。

可通过Web浏览器运行的代码

在线访问编码环境使科学资源在网络上可移植和访问。

• MATLAB在线而且网络仿真软件通过网络提供对MATLAB的访问，无需安装或下载
• 文件存储在MATLAB开车允许研究人员、教育工作者和学生在项目上远程协作并交换工件

公共云和服务的MATLAB

MATLAB可以在开放科学中使用的各种服务上访问。

• MATLAB与AWS和Azure等云平台合作，因此用户可以扩大规模，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，在集中托管的数据上运行MATLAB算法，进行可扩展计算
• HPC中心等计算加拿大而且SNIC还提供了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，可通过内置的交互式IDE进行配置
• 一个预先构建的MATLAB深度学习容器在NVIDIA NGC云上
• 研究人员也可以构建定制的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。要启用开放科学，MathWorks和许多科学网关合作使社区贡献的MATLAB相关内容和MATLAB计世界杯预选赛小组名单算可用。

灵活的许可以获得更多的覆盖范围

许多大学和研究机构都采用了这种方法校园范围和学院范围的MATLAB授权模型提供MATLAB对其所有附属成员的访问。根据开放科学的原则，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

开放科学并不局限于研究，它的实践包括向学生和教育者提供科学成果和方法。教育工作者和学生可公开获取的资源有:

• 参考资料科学与工程计算教学“，与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
• 开放和有趣的节目为儿童字节和节拍课件