北京精雕数字化制造软件平台SurfMill10.0

科学计算已成为除理论和实验之外的科学研究的第三种基本手段，是进一步发展并提升国家高端科技与高端制造技术的核心工具。而曾经中国的科学计算软件市场几乎被国外的MATLAB软件垄断：在高校，每个学期涉及到MATLAB的课程多达八千门左右，该软件也深度运用于汽车、航空、航天、卫星等十五个核心行业。2020年6月，MATLAB对我国实施禁用。禁用风波已影响超过900家企业和17所高校，中国高校的基础教学与人才培养面临无法 正常开展的境况，尤其是已经形成的核心产业研究成果无法保存，会产生难以估量的损失。 历经北京大学数学科学学院“0-1”的内核原创研究，北京大学大数据分析与应用技术国家工程实验室的技术孵化、北京大学重庆大数据研究院“1-10”的产品孵化，在我国深厚的研发实力等有利条件的护航下，加之美国禁用MATLAB的“外劫”催化，国内首款具有完全自主知识产权的国产通用型科学计算软件——北太天元数值计算通用软件，于2022年8月应劫而生，并由研究院孵化的北太振寰（重庆）科技有限公司开展“10-N"成果转化，推进市场化运营。 该软件最大的特点之一就是基于纯国产自研的根技术。如果将科学计算产业比作成一棵树,计算领域的根技术就是围绕基础软硬件的“根系”，它很大程度上决定着产业发展的兴衰。只有“根系”够强大，才能够让中国科学计算软件独立自主、蓬勃创新发展。北太天元软件正是科学计算产业领域的根技术之一，拥有基本算法的实现能力，是能够把计算能力发挥出来的基础软件，为各领域科学家与工程师提供优质、可靠的科学计算平台。 目前，北太天元坚持内核自研，已突破并实现国产通用型科学计算软件内核根技术，实现了具有完全自主知识产权的解释器，形成解释性高级编程语言；成功兼容MATLAB编程语法、m脚本文件、mat数据文件，Simulink模型文件等，支持用户高效迁移国外科研软件中的研究成果，助力延续我国高校及企业的研究成果，推进科技自主创新发展。2023年9月，北太天元重量级工具箱——北太真元系统仿真工具正式上线。基于此，软件可为中国用户提供真正的国产科学计算与系统仿真一体化平台。 除了与国外同类产品良好兼容性，北太天元从中国用户使用体验角度出发，正逐步丰富差异化功能优势：○核心技术自主性：已实现国内唯一不依赖任何既有框架的内核根技术，做到产品内核完全自主可控，实现高级解释性编程语言、用户友好型集成代码开发环境、基础数学库和算法等多项核心关键技术独立自主知识产权。○国产适配产品矩阵，构建开放生态：除目前主流操作系统Windows、Linux外，还支持国产操作系统，如Deepin、统信UOS，银河麒麟等，可支持不同操作系统下文件编码格式的适配，对国产软硬件平台用户友好。○原生架构，国内真正一体化技术：凭借自下而上的研发方法，从计算内核源头打通科学计算与系统仿真的隔阂，通过构建基于统一计算内核的一体化仿真平台，实现了科学计算与系统仿真一体化。○友好的中文编辑体验：代码编辑器中可直接定义赋值中文变量，支持中文字符、中文变量名、中文命名等，算法设计调试和实现更加直观高效，对中国用户友好。○多样的行业模块库：基于教育一线和行业前沿的仿真需求，提供汽车制造行业模块库、国防科技行业模块库、航空航天行业模块库等专业模块库，方便用户快速建立相关的行业应用模块库。○便捷的搜索功能：可支持对脚本、变量、编辑器内文本、帮助文档进行全局搜索，帮助用户快速查找定位，提升工作效率。 技术引领，步履不停。2022年8月，北太天元v2.0在重庆智博会正式对外发布；2023年3月，北太天元内核v3.0发布，支持高维矩阵、多维结构体并扩展整形数据类型；2023年6月，北太天元v2.5上线，基于OpenGL重构的绘图功能、数据可视化能力再升级；2023年9月，北太天元迭代至v3.0版本，北太真元v1.0正式上线，为用户提供真正的国产科学计算与系统仿真一体化平台。 2024年4月29日，北太天元正式更新至v3.5版本，从而更好地服务中国高校及企业用户：本次对北太天元主体功能和多个工具箱进行升级更新，为用户提供更加丰富的数据处理及计算支持，并进一步优化使用体验，使得各行业用户可以更流畅地使用IDE、北太真元系统仿真工具。一表速览更新情况北太天元v3.5更新详情1.内核功能更新●支持十六进制和二进制整数类型字面量。●新增4种数据类型：表格、日期时间、持续时间、日历持续时间。●内核语法新增try-catch，支持执行语句并捕获产生的错误。2.主体功能更新●重点加强了对时间类和表格类数据类型的支持，新增50个函数，提供更多尺度下的时间换算、计算函数，日期数据的使用与处理因此而更加灵活。●在绘图方面，新增25个绘图函数，主要增强了对三维绘图能力的支持，可视化能力大幅提升。支持瀑布图、条带图、圆柱、椭圆体、球面等，使得用户可以更清楚的洞见或展示数据之间的复杂关系，多个绘图设置函数可以让用户更加自由地进行图形样式、布局设置，可以满足更丰富的图形呈现场景。3.工具箱升级新增控制系统工具箱，同时，丰富信号处理工具箱、统计工具箱。●信号处理工具箱新增功能函数96个，在数字滤波器、模拟滤波器、信号变换、信号建模、相关性和卷积、频谱分析等应用场景方面提供更多支持。至此，信号处理工具箱已经基本覆盖了传统信号处理领域内的全部工作流。FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。使用北太天元的信号处理工具箱，可以采用多种方法进行FIR滤波器的设计与仿真，上面的案例使用布莱克曼窗设计了一个FIR滤波器(部分代码)。●统计工具箱新增功能函数33个，其中新增支持2个连续概率分布和4个多元概率分布常见功能，强化多个常见分布的处理功能，提供更加丰富的统计量描述等功能，增加对回归分析的支持。示例 使用统计工具箱，对模拟的金融数据进行相关性和偏相关性分析，估计copula参数、计算马氏距离，用于分析股票价格与市场指数之间的关系，帮助投资者和决策者更好地理解市场动态。●控制系统工具箱新增功能函数4个，辅助控制系统设计，支持矩阵计算、系统的可控、可观判断功能。示例 使用控制系统工具箱，分析模拟倒立摆系统的可控性和可观性，通过对可控性和可观性的判断来进行有效的状态反馈控制。4.IDE用户体验提升●文件导入和路径选择弹窗风格优化，与操作系统自带的文件管理器保持一致，降低用户学习成本，方便用户查找文件北太真元v1.5更新详情北太真元是北太天元的重量级⼯具箱，用于建立、模拟和分析动态系统的模型，主要用于控制系统设计、仿真和验证。其使用场景包括控制系统设计、信号处理、通信系统仿真、动态系统建模等领域。1.仿真建模环境●进度信息改为仿真进度条提示，用户可以直观获取当前运行状态及进度。●搜索结果有单独的窗口进行展示，可以保存最近搜索历史记录，同时新增搜索结果统计数据，可以直观获取当前搜索结果的统计数据●进一步优化了子系统的功能，可进行模块封装及复用，简化复杂模型的设计和维护，提升建模效率 凭借卓越的产品功能，北太天元已广泛应用于高校市场：软件已连续三年支持全国大学生数学建模竞赛、华中杯大学生数学建模挑战赛等中大型赛事，并与上海交通大学、武汉大学等中国70+院校开展深度合作，与高教社(中国高等教育出版社有限公司)推进战略合作，与300+高校达成试用合作。 同时，北太天元已与100+企业达成试用合作，助力航空航天、智能汽车、国防科技等核心领域自主创新发展：以北太天元北斗定位工具箱为例，该工具箱针对北斗卫星数据处理与分析需求开发，为北斗卫星数据处理提供全面支持，可处理北斗、GPS等各种全球卫星导航系统的数据解算工作，用于卫星定位、可视化和分析。 来源：山涧果子