VietNetwork.Vn

Đây là lý do.

    Linux phổ biến trong khoa học vì có mã nguồn mở, giấy phép miễn phí và khả năng tương thích với phần mềm tùy chỉnh.
    Lịch sử sử dụng Unix và nhu cầu triển khai phần mềm tùy chỉnh khiến Linux trở thành lựa chọn phổ biến trong học viện và phòng nghiên cứu.
    Tính khả dụng của các ứng dụng khoa học, tính linh hoạt và khả năng chạy trên siêu máy tính củng cố vị thế nổi bật của Linux trong thế giới khoa học.


Hãy nhìn vào bất kỳ phòng thí nghiệm khoa học nào, và bạn có thể nhận thấy rằng máy tính để bàn và máy tính xách tay nằm rải rác khắp phòng đều chạy Linux. Tại sao Linux lại phổ biến trong giới khoa học? Sau đây là một số lý do.

1. Khoa học Giá trị Mã nguồn mở

Thế giới khoa học coi trọng sự hợp tác. Đọc bất kỳ bài báo khoa học nào, bạn thường thấy rằng các bài báo có nhiều tác giả. Các nhà nghiên cứu thường xuyên hợp tác trên toàn thế giới.

Các nhà khoa học hàn lâm tự hào về sự sẵn lòng chia sẻ thông tin của họ, cả với nhau và với thế giới rộng lớn hơn. Có một phong trào hướng tới các tạp chí truy cập mở (hàng trăm tạp chí trong số đó bạn có thể tìm thấy trên DOAJ ở hầu hết mọi chuyên ngành) trái ngược với các nhà xuất bản như Elsevier tính phí cắt cổ để truy cập vào các tạp chí khoa học nơi các nhà nghiên cứu truyền đạt những phát hiện của họ.


Đây có lẽ là lý do tại sao Linux đã tìm thấy một ngôi nhà trong thế giới khoa học. Có rất nhiều công cụ cho các nhà nghiên cứu chạy các phép tính của họ. GNU Octave là một sự thay thế trực tiếp cho MATLAB. Có các trình biên dịch cho Fortran, C và C++, những công cụ mạnh mẽ trong lịch sử của tính toán khoa học. R và Python đang chuyển đổi tính toán thống kê và thúc đẩy sự phát triển của khoa học dữ liệu. Sổ tay Jupyter phổ biến trong số các nhà nghiên cứu trong mọi lĩnh vực để ghi lại các phép tính và cộng tác trên toàn thế giới.

Ngoài việc áp dụng rõ ràng trong khoa học máy tính, các ngành khoa học vật lý, như vật lý, đã chuyển sang Linux vì có nhiều phần mềm nguồn mở và miễn phí. CERN, nổi tiếng với Large Hadron Collider cũng như World Wide Web, trước đây đã duy trì toàn bộ một bản phân phối làm cơ sở cho các thí nghiệm vật lý hạt, Scientific Linux, cùng với Fermilab.

2. Lịch sử sử dụng Unix

Một lý do khiến Linux được cộng đồng khoa học chấp nhận rộng rãi khi lần đầu tiên xuất hiện vào những năm 90 là vì Linux lấy cảm hứng rất nhiều từ Unix gốc vốn rất phổ biến trong giới học thuật do phí cấp phép thấp của AT&T cho các trường đại học. Vì Linux tương tự như các hệ thống Unix hiện có nên việc chuyển đổi từ Unix truyền thống sang Linux rất dễ dàng.

Các nhà khoa học đã quen với hệ thống Unix trên máy chủ lớn, máy tính mini và máy trạm trong suốt những năm 70 và 80. Linux cung cấp cho các nhà nghiên cứu khả năng chạy trên phần cứng PC giá rẻ. Có thể xây dựng các cụm PC thông dụng để xử lý số liệu từ các thí nghiệm với chi phí rất thấp. Điều này khiến Linux hấp dẫn hơn đối với các nhà khoa học. Mặc dù trên lý thuyết, bộ xử lý x86 kém mạnh hơn bộ xử lý RISC cung cấp năng lượng cho máy trạm và máy chủ Unix, nhưng chúng rẻ hơn nhiều. Việc phân cụm bù đắp cho công suất thấp hơn thông qua sức mạnh thô bạo. Nhiều CPU có thể xử lý dữ liệu thử nghiệm một cách nhanh chóng.

Sự chấp nhận sớm đối với Linux trong cộng đồng khoa học đã khiến các quản trị viên CNTT chính thống trong các doanh nghiệp coi đây là giải pháp thay thế cho các máy chủ Unix và Windows độc quyền đắt tiền.

3. Chi phí cấp phép thấp đến không tồn tại

Một lý do khiến Linux trở nên phổ biến trong thế giới khoa học là vì chi phí thiết lập gần như không đáng kể. Chắc chắn, họ phải mua phần cứng, nhưng phần mềm thường được cung cấp miễn phí. Tất nhiên, các nhà khoa học có thể đăng ký hợp đồng hỗ trợ từ các công ty như Red Hat hoặc Canonical, nhưng thường dễ dàng và rẻ hơn khi chỉ cần nhờ một sinh viên tốt nghiệp chăm sóc hệ thống.


Bạn có thể nghĩ rằng các trường đại học và phòng nghiên cứu có rất nhiều tiền, nhưng họ thường chịu áp lực tài chính để cắt giảm chi phí. Nhiều dự án khoa học phụ thuộc vào các khoản tài trợ, và các nhà khoa học phải chi tiêu tiền tài trợ của họ một cách khôn ngoan. Một điều mà họ không muốn chi tiền vào đó là cấp phép phần mềm. Khi bạn dành một nhóm máy nhỏ cho một dự án, nếu bạn chỉ phá bỏ nó sau khi hoàn thành một thí nghiệm, thì việc mua giấy phép Windows cho tất cả các máy là không hợp lý. Tốt hơn là lấy một bản phân phối ISO miễn phí và cài đặt Linux trên các máy này.

4. Khả năng triển khai phần mềm tùy chỉnh

Một lý do khiến Linux và các hệ thống giống Unix khác tồn tại là vì chúng là môi trường tuyệt vời để triển khai phần mềm tùy chỉnh. Unix trước đây được phát triển "bởi các lập trình viên, dành cho các lập trình viên". Triết lý Unix về tệp văn bản và chuyển hướng đầu vào/đầu ra nhằm mục đích tạo ra các chương trình đơn giản nhất có thể.

Các công cụ khác đã làm cho lập trình hiện đại trở nên dễ dàng hơn. Đã có một sự dịch chuyển từ ngôn ngữ biên dịch truyền thống sang ngôn ngữ thông dịch như Python. Các ngôn ngữ này tiết kiệm thời gian bằng cách tránh chu kỳ biên dịch. Chúng cũng xử lý quản lý bộ nhớ tự động, nghĩa là ít lỗi hơn có thể khiến chương trình bị sập. Nếu bạn chỉ có một lượng thời gian nhỏ để phân tích dữ liệu từ một thí nghiệm, bạn không muốn phải dừng lại để theo dõi các lỗi do một số lỗi con trỏ gây ra. Các nhà khoa học là một nhóm không sử dụng Linux chỉ như một giải pháp thay thế cho Windows, mà tận dụng tối đa những gì nó cung cấp.


Ngoài ra còn có rất nhiều thư viện giúp đẩy nhanh công việc triển khai ứng dụng tùy chỉnh. Điều này có nghĩa là các nhà nghiên cứu, những người thường không có nền tảng vững chắc về khoa học máy tính, có thể viết chương trình để giao tiếp với thiết bị phòng thí nghiệm hoặc thực hiện các phép tính thống kê nhanh hơn so với khi họ phải tự tay viết mã ứng dụng từ đầu. Với sự sẵn có của phần mềm nguồn mở, họ cũng có thể sử dụng chương trình đã viết trước đó và tùy chỉnh theo nhu cầu của mình.

5. Linux chạy trên siêu máy tính


Các phép tính khoa học, chẳng hạn như các phép tính cần thiết cho vật lý năng lượng cao, rất phù hợp với siêu máy tính. Những máy tính xử lý số khổng lồ này chạy Linux. Không phải "phần lớn các siêu máy tính", mà là tất cả các máy này đều chạy Linux. Theo TOP500, một cơ sở dữ liệu về 500 siêu máy tính hàng đầu trên thế giới, họ hệ điều hành của tất cả các máy được liệt kê, 100% trong số chúng chạy Linux tính đến tháng 3 năm 2025.

Tại sao Linux lại phổ biến trong siêu máy tính? Một lần nữa, điều này có thể liên quan đến sự phổ biến của các hệ thống giống Unix trong máy tính khoa học. Điều này tự nhiên sẽ mở rộng từ các hệ thống máy tính để bàn sang các máy tính lớn hơn. Linux đã trở nên phổ biến để xây dựng các hệ thống cụm máy tính cá nhân giá rẻ. Mặc dù siêu máy tính phức tạp hơn PC, nhưng việc áp dụng Linux vào siêu máy tính không phải là quá khó khăn.

Tính linh hoạt của Linux trong phần mềm cũng giúp nó thống trị trong siêu máy tính. Là một nhà cung cấp thương mại, Microsoft sẽ khó khăn hơn nhiều khi điều chỉnh Windows cho một máy chủ yếu hoạt động ở chế độ hàng loạt để tính toán. Sẽ cần rất nhiều sự phối hợp giữa các nhà khoa học và công ty. Và sẽ cần quyền truy cập vào mã nguồn, điều mà Microsoft chỉ làm cho một số lượng khách hàng nhất định.

Siêu máy tính có lẽ quá khác biệt so với máy tính doanh nghiệp thông thường mà máy chủ Windows được thiết kế để làm cho việc xây dựng một phiên bản siêu máy tính của Windows trở nên đáng giá. Với sự sẵn có dễ dàng của mã nguồn, các nhà phát triển có thể điều chỉnh Linux cho nhiều nền tảng phần cứng khác nhau.

6. Dễ dàng có sẵn các ứng dụng khoa học

Một lý do khác khiến Linux được các nhà khoa học ưa chuộng là vì nó cung cấp cho họ các công cụ để thực hiện công việc của mình. Các nhà khoa học có thể chạy các phép tính của mình bằng các hệ thống đại số máy tính phức tạp như SageMath, SymPy hoặc Maxima. Họ có thể phát triển các ứng dụng bằng tất cả các công cụ lập trình chuẩn, cũng như sách sắp chữ và bài báo trên tạp chí trong LaTeX.

Mặc dù có rất nhiều ứng dụng khoa học miễn phí và mã nguồn mở, các nhà khoa học vẫn có thể có được các chương trình thương mại như MATLAB và Mathematica cho công việc của họ. Có lẽ sự phổ biến của Linux trong giới khoa học khiến các ứng dụng này có sẵn.

Người dùng khoa học cũng có thể sử dụng các công cụ thông thường cho công việc của họ. Họ có thể nghiên cứu tài liệu thông qua các trình duyệt như Firefox hoặc Chrome và chạy các phép tính đơn giản trong bảng tính như LibreOffice Calc. Khả năng chạy tất cả các công cụ này trên một nền tảng, kết hợp với sự quen thuộc của mô hình Unix đối với các nhà khoa học, có thể là lý do tại sao họ vẫn trung thành với hệ thống trong nhiều năm.

Độ tin cậy, tính linh hoạt và chi phí thấp là lý do khiến Linux vẫn hấp dẫn những người muốn tận dụng tối đa máy tính của mình, bất kể họ làm việc trong lĩnh vực nào. Linux sẽ tiếp tục tìm ra nhiều ứng dụng nghiêm túc hơn và các nhà khoa học sẽ dẫn đầu.