Ρίξτε μια ματιά σε οποιοδήποτε επιστημονικό εργαστήριο. Θα παρατηρήσετε ότι οι επιτραπέζιοι και φορητοί υπολογιστές που βρίσκονται διάσπαρτοι στο δωμάτιο λειτουργούν με Linux. Γιατί το Linux είναι τόσο δημοφιλές στους επιστήμονες; Ακολουθούν μερικοί λόγοι. Ξεκινάμε αμέσως το άρθρο μας: “Γιατί το Linux κυριαρχεί στον κόσμο της επιστήμης”.
Διαβάστε και το άρθρο μας: “Βήμα-προς-βήμα οδηγός μετάβασης από τα Windows στο Linux“
1. Η επιστήμη εκτιμά τον ανοιχτό κώδικα
Ο επιστημονικός κόσμος εκτιμά τη συνεργασία. Διαβάστε οποιοδήποτε άρθρο επιστημονικού περιοδικού και θα διαπιστώσετε ότι συχνά τα άρθρα έχουν πολλούς συγγραφείς. Οι ερευνητές συνεργάζονται συχνά σε όλο τον κόσμο.
Οι ακαδημαϊκοί επιστήμονες υπερηφανεύονται για την προθυμία τους να μοιράζονται πληροφορίες, τόσο μεταξύ τους όσο και με τον υπόλοιπο κόσμο. Υπάρχει μια τάση προς τα περιοδικά ανοιχτής πρόσβασης (εκατοντάδες από τα οποία μπορείτε να βρείτε στο DOAJ σε σχεδόν κάθε επιστημονικό πεδίο) σε αντίθεση με εκδότες όπως η Elsevier, οι οποίοι χρεώνουν εξωφρενικά τέλη για την πρόσβαση σε επιστημονικά περιοδικά όπου οι ερευνητές κοινοποιούν τα ευρήματά τους.
“Ένα γράφημα γραμμής με το μερίδιο χρήσης διαφόρων λειτουργικών συστημάτων”
Αυτός είναι πιθανώς ο λόγος για τον οποίο το Linux έχει βρει τη θέση του στον επιστημονικό κόσμο. Υπάρχουν πολλά εργαλεία για τους ερευνητές να εκτελούν τους υπολογισμούς τους. Το GNU Octave είναι ένα άμεσο υποκατάστατο του MATLAB. Υπάρχουν μεταγλωττιστές για Fortran, C και C++, τις ιστορικές δυνάμεις των επιστημονικών υπολογισμών. Το R και το Python μεταμορφώνουν τους στατιστικούς υπολογισμούς και τροφοδοτούν την ανάπτυξη της επιστήμης των δεδομένων. Τα Jupyter notebooks είναι δημοφιλή μεταξύ των ερευνητών όλων των επιστημονικών κλάδων. Για την καταγραφή υπολογισμών και τη συνεργασία σε όλο τον κόσμο.
Εκτός από την προφανή υιοθέτηση στην επιστήμη των υπολογιστών, οι φυσικές επιστήμες, όπως η φυσική, έχουν υιοθετήσει το Linux λόγω της μεγάλης ποικιλίας δωρεάν και ανοιχτού λογισμικού που είναι διαθέσιμο. Το CERN, είναι γνωστό για τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων καθώς και για το World Wide Web. Διατηρούσε παλαιότερα μια ολόκληρη διανομή ως βάση για πειράματα σωματιδιακής φυσικής, το Scientific Linux, μαζί με το Fermilab.
2. Ιστορική χρήση του Unix
Ένας από τους λόγους για τους οποίους το Linux έγινε τόσο ευρέως αποδεκτό από την επιστημονική κοινότητα όταν εμφανίστηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του ’90 είναι ότι το Linux ήταν σε μεγάλο βαθμό εμπνευσμένο από το αρχικό Unix, το οποίο ήταν ευρέως διαδεδομένο στον ακαδημαϊκό χώρο λόγω των χαμηλών τελών αδειοδότησης της AT&T προς τα πανεπιστήμια. Δεδομένου ότι το Linux ήταν παρόμοιο με τα υπάρχοντα συστήματα Unix, η μετάβαση από το παραδοσιακό Unix στο Linux ήταν εύκολη.
Οι επιστήμονες είχαν συνηθίσει τα συστήματα Unix σε mainframes, minicomputers και σταθμούς εργασίας. Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του ’70 και του ’80. Το Linux πρόσφερε στους ερευνητές τη δυνατότητα να λειτουργούν σε φθηνό υλικό PC. Ήταν δυνατό να κατασκευαστούν clusters από εμπορικά PC για την επεξεργασία αριθμών από πειράματα με πολύ χαμηλό κόστος. Αυτό έκανε το Linux πιο ελκυστικό για τους επιστήμονες. Παρόλο που στα χαρτιά οι επεξεργαστές x86 ήταν λιγότερο ισχυροί από τους επεξεργαστές RISC που τροφοδοτούσαν τους σταθμούς εργασίας και τους διακομιστές Unix, ήταν πολύ φθηνότεροι. Η ομαδοποίηση αντιστάθμιζε τη χαμηλότερη ισχύ με τη δύναμη της μάζας. Πολλαπλοί επεξεργαστές μπορούσαν να επεξεργάζονται γρήγορα τα πειραματικά δεδομένα.
Η έγκαιρη αποδοχή του Linux από την επιστημονική κοινότητα οδήγησε τους διαχειριστές πληροφορικής των επιχειρήσεων να το θεωρήσουν ως εναλλακτική λύση έναντι των ακριβών ιδιόκτητων διακομιστών Unix και Windows.
Συνεχίζουμε το άρθρο μας: “Γιατί το Linux κυριαρχεί στον κόσμο της επιστήμης”.
3. Χαμηλό έως μηδενικό κόστος αδειών χρήσης
Ένας από τους λόγους για τους οποίους το Linux είναι τόσο δημοφιλές στον επιστημονικό κόσμο είναι ότι η εγκατάστασή του δεν κοστίζει σχεδόν τίποτα. Βέβαια, πρέπει να αγοράσουν τον εξοπλισμό, αλλά το λογισμικό είναι συχνά διαθέσιμο δωρεάν. Φυσικά, οι επιστήμονες μπορούν να υπογράψουν συμβόλαια υποστήριξης από εταιρείες όπως η Red Hat ή η Canonical. Αλλά συχνά είναι πιο εύκολο και φθηνότερο να αναθέσουν τη φροντίδα των συστημάτων σε έναν μεταπτυχιακό φοιτητή.
“Σελίδα λήψης του Ubuntu 24.04 LTS”
Μπορεί να νομίζετε ότι τα πανεπιστήμια και τα ερευνητικά εργαστήρια έχουν πολλά χρήματα, αλλά συχνά βρίσκονται υπό οικονομική πίεση για να μειώσουν τα έξοδα. Πολλά επιστημονικά έργα εξαρτώνται από επιχορηγήσεις και οι επιστήμονες πρέπει να ξοδεύουν τα χρήματα των επιχορηγήσεων με σύνεση. Ένα πράγμα για το οποίο δεν θέλουν να ξοδεύουν χρήματα είναι οι άδειες χρήσης λογισμικού. Όταν αφιερώνετε ένα μικρό σύμπλεγμα μηχανών σε ένα έργο, αν πρόκειται να το διαλύσετε μετά την ολοκλήρωση ενός πειράματος, δεν έχει πολύ νόημα να αγοράσετε άδειες χρήσης Windows για όλες τις μηχανές. Είναι καλύτερο να πάρετε μια δωρεάν διανομή ISO και να εγκαταστήσετε Linux σε αυτές τις μηχανές.
4. Δυνατότητα ανάπτυξης προσαρμοσμένου λογισμικού
Ένας λόγος για τον οποίο το Linux και άλλα συστήματα τύπου Unix επιβιώνουν είναι ότι αποτελούν ένα εξαιρετικό περιβάλλον για την ανάπτυξη προσαρμοσμένου λογισμικού. Το Unix αναπτύχθηκε ιστορικά «από προγραμματιστές, για προγραμματιστές». Η φιλοσοφία του Unix για τα αρχεία κειμένου και την ανακατεύθυνση εισόδου/εξόδου είχε ως στόχο να κάνει τη δημιουργία προγραμμάτων όσο το δυνατόν πιο απλή.
Άλλα εργαλεία έχουν κάνει τη σύγχρονη προγραμματισμό ευκολότερη. Έχει γίνει μια μετάβαση από τις παραδοσιακές γλώσσες σύνταξης σε γλώσσες ερμηνείας όπως η Python. Αυτές οι γλώσσες εξοικονομούν χρόνο αποφεύγοντας τον κύκλο σύνταξης. Επίσης, χειρίζονται αυτόματα τη διαχείριση της μνήμης, πράγμα που σημαίνει λιγότερα σφάλματα που μπορούν να προκαλέσουν τη διακοπή λειτουργίας ενός προγράμματος. Αν έχετε μόνο λίγο χρόνο για να αναλύσετε τα δεδομένα ενός πειράματος, δεν θέλετε να σταματήσετε για να εντοπίσετε σφάλματα που προκαλούνται από κάποιο σφάλμα δείκτη. Οι επιστήμονες είναι μια ομάδα που δεν χρησιμοποιεί το Linux απλώς ως εναλλακτική λύση του Windows, αλλά εκμεταλλεύεται πλήρως τις δυνατότητές του.
“Λίστα επιστημονικών βιβλιοθηκών Python στον ιστότοπο NumPy”
Υπάρχουν επίσης πολλές βιβλιοθήκες που επιταχύνουν την ανάπτυξη μιας προσαρμοσμένης εφαρμογής. Αυτό σημαίνει ότι οι ερευνητές, οι οποίοι συχνά δεν έχουν ισχυρό υπόβαθρο στην επιστήμη των υπολογιστών, μπορούν να γράφουν προγράμματα για να διασυνδέονται με εργαστηριακό εξοπλισμό ή να εκτελούν στατιστικούς υπολογισμούς πιο γρήγορα από ό,τι αν έπρεπε να γράφουν τα προγράμματα τους από το μηδέν. Με τη διαθεσιμότητα του λογισμικού ανοιχτού κώδικα, μπορούν επίσης να πάρουν ένα πρόγραμμα που έχει γραφτεί προηγουμένως και να το προσαρμόσουν στις ανάγκες τους.
5. Το Linux λειτουργεί σε υπερυπολογιστές
“Διάγραμμα από τον ιστότοπο TOP500 που δείχνει ότι το 100% των υπερυπολογιστών λειτουργούν με Linux”
Οι επιστημονικοί υπολογισμοί, όπως αυτοί που απαιτούνται για τη φυσική υψηλής ενέργειας, είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για υπερυπολογιστές. Αυτοί οι τεράστιοι υπολογιστές που επεξεργάζονται τεράστιους αριθμούς λειτουργούν με Linux. Όχι «η πλειονότητα των υπερυπολογιστών», αλλά όλοι αυτοί οι υπολογιστές λειτουργούν με Linux. Σύμφωνα με το TOP500, μια βάση δεδομένων με τους 500 κορυφαίους υπερυπολογιστές στον κόσμο, η οικογένεια λειτουργικών συστημάτων όλων των μηχανών που αναφέρονται, το 100% από αυτές λειτουργούσε με Linux τον Μάρτιο του 2025.
Γιατί το Linux είναι τόσο δημοφιλές στους υπερυπολογιστές; Και πάλι, αυτό μπορεί να έχει να κάνει με τη δημοτικότητα των συστημάτων τύπου Unix στην επιστημονική πληροφορική. Αυτό φυσικά επεκτείνεται από τα επιτραπέζια συστήματα σε μεγαλύτερους υπολογιστές. Το Linux έγινε δημοφιλές για την κατασκευή συστημάτων συμπλεγμάτων από φθηνά PC. Αν και οι υπερυπολογιστές είναι πιο εξελιγμένοι από τα PC, δεν είναι τόσο δύσκολο να προσαρμοστεί το Linux στους υπερυπολογιστές.
Η ευελιξία του Linux στο λογισμικό το βοηθά επίσης να κυριαρχεί στον τομέα των υπερυπολογιστών. Ως εμπορικός πάροχος, η Microsoft θα είχε πολύ μεγαλύτερη δυσκολία να προσαρμόσει τα Windows σε μια μηχανή που λειτουργεί κυρίως σε batch mode για υπολογισμούς. Θα χρειαζόταν πολύ συντονισμός μεταξύ των επιστημόνων και της εταιρείας. Και θα χρειαζόταν πρόσβαση στον πηγαίο κώδικα, κάτι που η Microsoft κάνει μόνο για έναν επιλεγμένο αριθμό πελατών.
Η υπερυπολογιστική είναι πιθανώς πολύ διαφορετική από την συνήθη επιχειρηματική υπολογιστική για την οποία έχουν σχεδιαστεί οι διακομιστές Windows, ώστε να αξίζει τον κόπο να δημιουργηθεί μια έκδοση των Windows για υπερυπολογιστές. Με την εύκολη διαθεσιμότητα του πηγαίου κώδικα, οι προγραμματιστές μπορούν να προσαρμόσουν το Linux σε μια ποικιλία πλατφορμών υλικού.
Ολοκληρώνουμε το άρθρο μας: “Γιατί το Linux κυριαρχεί στον κόσμο της επιστήμης”.
6. Εύκολη διαθεσιμότητα επιστημονικών εφαρμογών
Ένας άλλος λόγος για τον οποίο το Linux είναι δημοφιλές στους επιστήμονες είναι ότι τους παρέχει τα εργαλεία για να κάνουν τη δουλειά τους. Οι επιστήμονες μπορούν να εκτελούν τους υπολογισμούς τους με εξελιγμένα συστήματα υπολογιστικής άλγεβρας όπως SageMath, SymPy ή Maxima. Μπορούν να αναπτύσσουν εφαρμογές με όλα τα τυπικά εργαλεία προγραμματισμού, καθώς και να στοιχειοθετούν βιβλία και άρθρα περιοδικών σε LaTeX.
Παρόλο που υπάρχουν πολλές δωρεάν και ανοιχτού κώδικα επιστημονικές εφαρμογές, οι επιστήμονες μπορούν ακόμα να αποκτήσουν εμπορικά προγράμματα όπως MATLAB και Mathematica για την εργασία τους. Είναι πιθανό η δημοτικότητα του Linux μεταξύ των επιστημόνων να κάνει αυτές τις εφαρμογές διαθέσιμες.
Οι επιστημονικοί χρήστες μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν συνηθισμένα εργαλεία για την εργασία τους. Μπορούν να ερευνήσουν τη βιβλιογραφία μέσω προγραμμάτων περιήγησης όπως το Firefox ή το Chrome. Και να εκτελέσουν απλούς υπολογισμούς σε υπολογιστικά φύλλα όπως το LibreOffice Calc. Η δυνατότητα εκτέλεσης όλων αυτών των εργαλείων σε μία πλατφόρμα, σε συνδυασμό με την εξοικείωση των επιστημόνων με το μοντέλο Unix, είναι πιθανώς ο λόγος για τον οποίο θα παραμείνουν πιστοί στο σύστημα για πολλά χρόνια.
Η αξιοπιστία, η ευελιξία και το χαμηλό κόστος είναι οι λόγοι για τους οποίους το Linux παραμένει ελκυστικό. Για όσους θέλουν να αξιοποιήσουν στο έπακρο τους υπολογιστές τους, ανεξάρτητα από τον τομέα στον οποίο εργάζονται. Το Linux θα συνεχίσει να βρίσκει πιο σοβαρές εφαρμογές και οι επιστήμονες θα ηγηθούν αυτής της προσπάθειας.
Μπορείτε να κατεβάσετε επίσης δωρεάν, πολύ ενδιαφέροντα e-books που έφτιαξα σχετικά με τη δημιουργία websites αλλά και για γλώσσες προγραμματισμού, εδώ στα free downloads.
Μπορείτε επίσης να βρείτε και να αντιγράψετε εκπληκτικές προτροπές (Prompts). Για γεννήτριες εικόνων “AI Text to Image” που συγκέντρωσα με κόπο. Μαζί με τα δείγματα των παραγόμενων εικόνων εδώ και εδώ.
