Phần mềm toán học nguồn mở cạnh tranh trong lớp học

Open source math software competes in the classroom

Posted 07 Mar 2016 by William Stein

Theo: https://opensource.com/education/16/3/sagemath

Bài được đưa lên Internet ngày: 07/03/2016

Khi tôi nghĩ về những gì làm cho SageMath khác với các hệ thống phần mềm toán học khác, thì đây là một trong những điều cơ bản về nó: SageMath đã được tạo ra bởi những người sử dụng nó mỗi ngày. Các nhà nghiên cứu, các giáo viên, các lập trình viên máy tính, và các kỹ sư là những người hiểu đầy đủ các vấn đề tính toán vì họ sống với chúng. Họ hiểu các yêu cầu và thách thức của nghiên cứu toán học, những gì có liên quan trong việc dạy các khóa học, và cách quản lý dự án nguồn mở mà những người sử dụng có khả năng đóng góp vào và tùy biến để đáp ứng được các nhu cầu độc nhất vô nhị của riêng họ.

Trước SageMath, chúng tôi từng sử dụng các công cụ vụng về, đắt giá, và không hoàn chỉnh (như Mathematica) mà nó là phần mềm nguồn đóng, nên chúng tôi sẽ không thấy được cách mà chúng làm việc và không sửa đổi được chúng để làm những gì chúng tôi thực sự cần chúng làm. Một bí mật nho nhỏ: Các giáo sư dạy toán bị sa lầy trong thời gian lập lịch trong phòng thí nghiệm máy tính cho các sinh viên và giúp họ mua và cài đặt phần mềm đắt giá đó. Vì thế, tôi thấy cách xung quanh tất cả điều này và đã bắt đầu SageMath như một dự án nguồn mở ở Harvard vào năm 2004.

Tôi đã muốn SageMath là một công cụ mạnh cho các sinh viên của tôi. Ban đầu nó không có ý định sẽ là thứ gì đó được hàng trăm ngàn người sử dụng! Nhưng khi tôi đã bắt đầu xây dựng dự án, và khi nhiều giáo sư và sinh viên hơn đã bắt đầu đóng góp cho nó, thì tôi đã nhận thấy đó là vấn đề mà nhiều người khác cũng đã cố giải quyết. SageMath từng rất cần thiết, và sự quan tâm cao đã trở thành động lực để làm cho nó bật dậy được khỏi cái đáy. Hơn 500 người đóng góp đã tham gia và giúp làm cho SageMath trở thành giải pháp thực tế sẵn sàng cho các sinh viên và giáo viên trên khắp thế giới.

Để giải quyết vấn đề, tôi đã tạo ra SageMathCloud, một cách cộng tác và dựa vào web cho mọi người để sử dụng SageMath và các giải pháp phần mềm nguồn mở khác, như: LaTeX, Jupyter Notebooks, môi trường làm việc dòng lệnh, kho Python đầy đủ cho khoa học, Java, Julia, Fortran và nhiều hơn thế. Tôi đã dựa vào cấu trúc của nó trong 2 thập kỷ kinh nghiệm mà tôi đã và đang sử dụng phần mềm toán học trong phòng học và trên trực tuyến ở Harard, UC San Diego, và Đại học Washington. Đó là mức thương mại, được đặt chỗ trên đám mây của Google, và sao lưu lại tất cả các tệp của người sử dụng sau mỗi ít phút, ghi lại toàn bộ lịch sử việc soạn sửa tệp. Các lớp học lớn suử dụng nó rất nhiều hiện nay. Hơn nữa, không có sự cài đặt nào được yêu cầu cả. Chỉ mở trình duyệt web của bạn ra và bắt đầu sử dụng SageMath.

Tôi đã được nói có lẽ không bao giờ có được một giải pháp nguồn mở đủ tốt để cạnh tranh với Mathematica, và đủ tốt cho đại chúng sử dụng. Nhưng, chúng tôi đã làm được thứ gì đó thậm chí còn tốt hơn.

Với lần đầu, các giáo viên có thể dễ dàng sử dụng Python và R trong các khóa học của họ, chúng là các công cụ tiêu chuẩn công nghiệp và lập trình nguồn mở dòng chính thống mà có được sự hỗ trợ mạnh từ Google, Microsoft, và những người đứng đầu khác của nền công nghiệp. Các giáo viên bây giờ cũng có thể cộng tác theo thời gian thực để quản lý các khóa học trên trực tuyến của họ với cùng phần mềm hiện đại được các nhà toán học hàng đầu sử dụng trong các trường đại học trên thế giới. Lần đầu tiên, các sinh viên có thể sử dụng một bộ đầy đủ các chương trình phần mềm nguồn mở có liên quan tới toán học để học, trải nghiệm, và cộng tác với những người khác để cải thiện các kỹ năng của họ và giành được sự hiểu biết tốt hơn về toán học.

Xem
Video: https://www.youtube.com/embed/AEKOjac9obk

When I think about what makes SageMath different from other math software systems, it's one of the most fundamental things about it: SageMath was created by the very people who use it every day. These researchers, teachers, computer programmers, and engineers are the ones who fully understand computational problems because they live them. They understand the requirements and challenges of math research, what's involved in teaching courses, and how to manage an open source project that users are able contribute to and customize to meet their own unique needs.

Before SageMath, we were using clunky, expensive, and incomplete tools (like, Mathematica) that were closed source software, so we couldn't see how they worked and modify them to do what we really needed them to do. A little secret: Professors teaching math get bogged down scheduling computer lab time for students and helping them buy and install expensive software. So, I found a way around all this and started SageMath as an open source project at Harvard in 2004.

I wanted SageMath to be a powerful tool for my students. It wasn't initially intended to be something hundred of thousands of people used! But as I began building the project, and as more professors and students started contributing to it, I realized these were problems many others were striving to solve as well. SageMath was desperately needed, and that wide interest became the driving force behind getting it up and off the ground. Over 500 contributors have participated and help make SageMath a real solution avaliable to students and teachers around the world.

Sharing it with the world, however, proved challenging.

To solve the problem, I created SageMathCloud, a web-based and collaborative way for people to use SageMath and other open source software solutions, like: LaTeX, Jupyter Notebooks, command line terminals, the full scientific Python stack, Java, Julia, Fortran and more. I based it's structure on two decades of experience I have using math software in the classroom and online at Harvard, UC San Diego, and University of Washington. It's commercial grade, hosted on Google's cloud, and backs up all user files every few minutes, recording a complete history of file editing. Large classes use it extensively today. Plus, there's no installation required. Just open your web browser and start using SageMathCloud.

I was told there would never be an open source solution good enough to compete with Mathmatica, and good enough for mass adoption. But, we made something even better.

For the first time, teachers can easily use Python and R in their courses, which are industry standard and mainstream open source programming tools that have strong support from Google, Microsoft, and other industry leaders. Teachers can also collaborate in real time to manage their online courses with the same cutting edge software used by top mathematicians at the best universities in the world. For the first time, students can use a full suite of open source math-related software programs to learn, experiment, and collaborate with others to improve their skills and gain a better understanding of math.

Video:
https://www.youtube.com/embed/AEKOjac9obk

Dịch: Lê Trung Nghĩa

letrungnghia.foss@gmail.com