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一键计算、精准分析:湖南一高校博士团队瞄准中国“卡脖子”技术

发布时间:2022-10-02 04:52:59 来源:火狐体育全站 作者:火狐体育链接 | 浏览量:

  人民网长沙8月9日电 根据路面结构设计要求,导入路面结构材料特性,“麦粒软件”就能根据国家标准快速计算分析满足要求的路面结构厚度、工程经济性选型等,为客户提供优化设计方案。

  近日,在湖南省第八届“互联网+”大学生创新创业大赛上,一个名为“麦粒软件”的项目凭借突出表现引起评审专家和业界关注。该项目由长沙理工大学博士生黄旺带领团队研发,十年来这个团队专注于工业软件的“短板”问题,申请软件著作权33项,开发了5个软件产品,实现了科技创新和技术突破,全国有120多家高校使用其开发的软件产品进行科研与教学工作。

  黄旺2012年考入长沙理工大学后,本科期间的学习就接触到很多工业软件,他对工业软件的底层算法产生浓厚兴趣。硕士期间将研究方向定为计算力学与道路工程应用,在研究生导师的指导下开始工业软件底层计算理论的研究工作。

  工业软件CAE全称“计算机辅助工程”,主要用于高端工业的设计,可以替代模拟成本昂贵的现场试验,在设计中就能知晓设计是否合理,可以优化设计,节约研发成本。同时也与大家的生活息息相关。在工业4.0时代的中国,一部手机的芯片的设计、一个手机外壳的强度分析、一只舒服的鞋子的人体工学设计模拟都能够用到它。

  目前,工业软件是我国科技界公认的“卡脖子”技术,尤其是仿真设计类软件,其国内市场的95%以上被欧美产品垄断。近年来,欧美国家对我国创新企业、科研机构、设计单位等开展的技术限制,主要集中在工业软件和高端芯片两个领域。

  黄旺介绍,这类软件的使用成本十分昂贵,甚至国内一些单位被国际上著名的ANSYS软件禁用,部分高校也被禁用MATLAB软件。“我当时就想,如果我的研究成果可以做成一款自己的软件,让别人去使用,那该多好!”黄旺回忆道。

  2016年,在学校组织的一个科创竞赛上,黄旺第一次展示了自己编写的仿真计算程序。他的项目引起了竞赛组织方——学校创业学院老师们的关注,在老师们的支持下,黄旺坚定了创业并将研究成果产品化的想法。

  硕士研究生期间,黄旺找到两位合伙人组建创业团队,在学校创业园申请了一个小办公室,开始了紧张忙碌的学习和创业生活。2017年,公司第一款产品进入测试验证阶段。就这样,黄旺迈出了第一步。

  创业初期经费匮乏、团队不稳定、产品研发经验不足,难题一个接一个,黄旺也到了面临毕业选择的窗口期。

  如何走好“最先一公里”?黄旺的选择是带着科技成果继续一步一个脚印地前进。硕士毕业时,黄旺的研究课题成绩优异,被评为全省的“创新创业优秀毕业生”。2019年,他继续攻读博士研究生。

  在“最先一公里”,黄旺聚集了“四海之气”。随着创业团队的产品研发逐步进入正轨,黄旺面临着接踵而至的各类理论和技术性的难题。仿真设计类软件的核心技术是底层求解器,黄旺需要带领研发团队首先攻克这一难题。

  在自主攻克算法理论问题和查阅资料的同时,黄旺在研究生导师及郑健龙院士的引荐下,与欧洲的几位著名学者建立了密切的学术联系,还邀请英国伦敦大学著名学者、国际计算力学科学家P.H. Wen教授作为科学顾问来指导创业团队,也开始跟专家们进行学术合作,软件开发能力大幅提升。

  从本科到博士的10年来,黄旺将青春和智慧的汗水挥洒在科研大地。他的学习和研发日程紧凑而单调,每天早晨6点半起床去工作室,晚上11点回宿舍,每天保证14小时。

  在公司研发团队中,黄旺既是产品研发的负责人,也是主要执行人,软件产品的架构设计、底层计算理论构建、核心代码编写等关键任务都是由他完成。黄旺说:“创业是一件很难的事,尤其是面向高新技术领域,前期的研发投入很大,产品的研发周期长。我们只有花最少的钱,做最多的事,才有可能取得一些成绩。”

  近3年来,黄旺发表科学论文5篇,个人申请软件著作权10项,带领研发团队申请企业软件著作权33项。目前,他的公司已发布麦栗(Maili)、麦荳(Mdot)、麦道(Mroad)、麦路(Mpave)和麦坡(Mslope)等5个软件产品,涉及CAE结构分析、无网络离散及CAD格式转化、路面结构计算与设计、双模量路面结构云计算、边坡稳定分析等内容。

  同时,黄旺带领团队成功攻克三大关键技术。先进的内核求解算法,把计算力学领域的“无网格法”先进计算理论应用于工业软件开发,成为国际上无网格技术商业应用的开创者;实现了工业软件的云端化,运用互联网思维研发新一代工业软件产品,成为国内工业软件云化发展的领先公司;工业软件的跨平台应用,借助软件云化集成优势,使得软件使用平台脱离高性能电脑的限制,用户可以在普通计算机、平板电脑、甚至是在手机上应用。

  目前,麦粒软件已经被评定为“高新技术企业”,通过权威机构的“双软企业”认证,5款上线服务的软件产品,其中一款产品参与国家行业标准制定并被指定为专用设计分析软件。随着麦粒软件在科研用户中的推广,在国内外期刊出现大量论文采用麦粒软件的产品作为科学计算分析工具。

  公司专业应用类软件产品在交通建设行业逐步形成市场优势。全国有120多家高校使用麦粒软件的产品进行科研与教学工作,注册企业与个人用户突破12000个。用户分布在全国各地,并拓展到亚洲、欧洲、澳洲和北美地区,公司年营收接近300万元。

  黄旺说:“我国要补齐工业软件这块短板,还有较长的路要走。瞄准‘卡脖子’技术,我们希望能出自己的一份力,做科技强国的奋斗者。”(林洛頫、彭骏捷、喻玲)

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