[心得] 完全使用免費軟體的學術研究生活

看板PhD (博士班)作者caseypie (吟遊詩人)時間6年前 (2018/03/01 01:56)推噓38(38推 0噓 49→)

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原本在美國讀書，學校很有錢，基本上什麼要付錢的軟體都有可是之後到了加拿大這一個很窮很窮的國家國家級超級電腦上連Matlab都沒有（理由是因為不好談授權，說什麼呢....）更不要說學校提供的免費軟體有多稀少了於是不斷致力於把所有工作所需的軟體都找到免費開源的替代品現在已經幾乎完全成功了在此分享一下成果：領域：理論/計算生物物理應用程式：Mac，不過大部分Linux也通用，不通用的我會加上Linux替代方案十年沒用Windows所以不是很清楚通用情況 1.寫文章：Latex (TexShop) Latex打數學公式當然是最棒的，物理系和數學系都應該使用當然，也沒人禁止其他領域的人使用反正現在投稿都可以只交PDF檔，要出版時再交上格式不限的文字原始檔 Nature, AAAS, Cell Press, Elsevier, Wiley, Oxford等出版社都收Latex APS, AIP, ACS, RCS這些科學學會就更不用說了理論上，任何文字編輯器加上終端機指令就可以編譯Latex (vi/emacs (不要起爭議) + command line) 不過有個IDE介面還是稍微順手點我用的是MacTex package附帶的TexShop Mac專用，只有編譯快捷鍵，沒有任何符號按鈕我在剛學Latex還不那麼熟悉各種符號格式編碼時還用過一陣子的Texmaker 這個就有Mac, Linux, Windows三種版本了不過個人使用經驗上Latex最強的還是模板套用能力每次我打論文時都會用Phys Rev Lett雙欄出版模式，就算不是要投稿RPL也一樣看著就很有工作的動力，印出來還可以騙騙生物系所許多沒聽過Latex的人對Latex有興趣的人可以從Texmaker開始： http://www.xm1math.net/texmaker/ 線上教學文件可以看Latex123，可能是最完整的中文線上文件 https://www.cs.pu.edu.tw/~wckuo/doc/latex123/latex123.html 2. 文獻管理：BibDesk BibDesk是個Mac限定的開源文獻管理軟體，檔案格式是Latex系統的.bib檔，也可以輸出ris檔一般人可能只用它來管理文獻引用，但其實也可以一起匯入該筆文獻的PDF檔做出不下於Papers和ReadCube等軟體的漂亮介面： https://bibdesk.sourceforge.io 不過我承認我用BibDesk最大的理由還是Mac+Latex粉事實上有不少免費的跨平台文獻管理軟體都比要自己設定一堆東西的BibDesk好用最有名的應該是被Elsevier買下的Mendeley: https://www.mendeley.com 還有和Nature和Wiley合作的ReadCube: https://www.readcube.com 這兩個軟體都需要註冊帳號才能使用--出版社圖的是使用資訊啊因為出版社的關照，這兩個軟體的使用說明都相當完善，技術支援也隨叫隨到除此之外的免費文獻管理軟體還有很多：Zotero, JabRef, ... 有時間的話完全可以每個都下載來玩玩（反正我覺得每一個都比EndNote好用） 3. 數值工作：Python（Anaconda package）數值計算：NumPy+Scipy 數值繪圖：Matplotlib 資料管理：Pandas 自從來到了加拿大我才知道原來Matlab並不是一個免費軟體QQ（誇飾）那麼該怎麼辦呢？幾乎無所不能的Python可以解救窮困的研究生於水深火熱之中 Python的社群非常龐大，在各種應用方向上都有人在開發函式庫使用者多->找得到人問問題，開發者多->函式庫和使用說明較完整絕大多數時候只要google然後複製貼上程式碼就行了，非常方便要注意的是Python2正在逐步淘汰，所以要學Python就從Python3開始！不過要用這些package當然得先對Python有些基本理解我覺得只要有用過Matlab應該都會覺得很簡單啦，語法看起來非常像因為我很懶，所以直接用內含上百個Python package的Anaconda一次安裝： https://www.anaconda.com （事業做得很大，有付費企業版了）不想載那麼大包軟體的人也可以直接下載Scipy package： https://scipy.org ，內含我提到的四個軟體 IDE我是用IPython/Jupyter，上面兩個package都有附，Spyder也是個選擇繪圖：Matplotlib (Python)+Inkscape 所謂的研究其實就是出paper，所謂的出paper其實就是畫圖畫圖是整個學術研究裡（在有研究結果後）最重要的一件事情前面提到我用Matplotlib做數值繪圖的，基本上它什麼圖都能畫 Matplotlib官網的範例大全： https://matplotlib.org/1.2.1/examples/index.html#examples-index 長條圖：https://matplotlib.org/1.2.1/examples/api/barchart_demo.html 直方圖：https://matplotlib.org/1.2.1/examples/api/histogram_demo.html 圓餅圖：https://matplotlib.org/1.2.1/examples/pylab_examples/pie_demo.html 散射圖：https://matplotlib.org/1.2.1/examples/pylab_examples/scatter_demo.html 3D表面：https://matplotlib.org/1.2.1/examples/mplot3d/surface3d_demo.html 甚至動畫： http://jakevdp.github.io/blog/2012/08/18/matplotlib-animation-tutorial/ Matplotlib可以輸出為ps, eps, pdf, jpg, png等格式，影片可輸出為mp4 唯一的缺點大概是不支援CMYK色彩格式，希望以後可以支援雖然Matplotlib跟Matlab一樣，也可以加上xy軸名稱、圖片名稱、標定特定數據點我還是更喜歡把圖檔輸出後輸入到另外的繪圖軟體去加工標上文字此外Matlab/Matplotlib要合併畫出複數小圖(圖abcd這種)通常定位上比較複雜所以我也喜歡個別畫圖後拿到繪圖軟體去合併當然當然，如果要畫的不是數值結果而是示意圖，Matplotlib就派不上什麼用場必須要有一個專業的繪圖軟體才行最廣為人知的繪圖軟體應該非Adobe Illustrator莫屬 AI什麼都好，除了每個月30鎂的訂閱費這個缺點..... 免費的繪圖軟體有很多，許多歷史還非常悠久比方說我老闆一直想要我跟他一起用Xfig: http://mcj.sourceforge.net 看這什麼年代的設計風格(初版1985年) 我試過幾個軟體後，對Inkscape最為滿意： https://inkscape.org/en/ 至少網頁風格很與時俱進跨平台，Mac/Linux/Windows都有版本軟體預設檔案格式是svg（適合網頁圖片的向量圖格式）可以輸出為ps, eps, pdf, ai, jpg, png, gif, tif, cdr, vsd, ....等格式圖片格式基本上不是問題一般研究人員用Adobe Illustrator會用到的功能都有，至少我從沒遇到問題設計業者需要的高階功能大概比較困難，不過一般學術工作者也用不到吧至於色差什麼的問題，對大部分人來說比較迫切的可能是換個好一點的螢幕.... 反正出版社做出來的八成還是會跟自己做的有差異，出版前最終校對時再和出版社談吧最後放個最近登出的充滿彩圖的論文 http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/aa9369/meta 含兩分半鐘大綱影片，使用Keynote（Mac限定免費）+Matplotlib製作大部分都是數值結果，只有一兩張示意圖並不真的需要多進階的技巧，用Matlab+AI應該也可以輕鬆搞定只是想藉此呈現本篇文章提到的所有免費軟體能夠做出的論文成果 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 99.230.0.170 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PhD/M.1519840587.A.826.html

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