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有用科研工具集锦

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引言

"工欲善其事，必先利其器"当然说的很好，行军打仗，选择一件称手的兵器自然是上阵的前提。作为科研工作者，我们怎么做文献调研？怎么阅读和管理文献？怎么更加高效的设计和实施实验？如何快速完成论文写作中语言润色、画图、编辑公式等等都是费时费力的工作等等。作为计算机科学方向科研小白的我刚入门时，自己摸索文献调研、实验记录、论文写作等等走了不少弯路，很多时候一问老师同学或者上网找经验，原来有捷径啊？原来不需要一个个手动操作？由此便有了这一篇博客，记录和分享科研经历中的一些有意思的工具。

领域调研/文献管理

  1. paper搜索/下载

    1. 开题的时候想快速调研一个领域？有了idea想快速找到相关文献？灵感枯竭想找点有意思的paper？别急，这里都有。
    工具/网站 特点
    搜索引擎 Google/Edge 信息丰富。一些相关博客、开源repo等也会列出
    插件:Scihub addon, Sangerboxnote, EasyScholar 装上插件的浏览器直接如虎添翼，这几个插件显示论文期刊分区、IF、学科分类，帮我们方便快速定位当前文章质量
    学术网站 Google scholar 查找文献的首选，论文质量比较好，还有一些社交订阅等功能，但是文章更新稍有延迟
    Semantic scholar 支持语义搜索，文献更新较快
    Web of Science 资源丰富，非免费
    中国知网 除此之外的万方、维普等对中文文献非常友好
    工具 关联文献：Connected papers & Research rabbit & litmaps 利用这两个工具，给定一篇paper，迅速找到相关的paper，标记时间和引用，快速找到该领域的大牛和重要paper
    领域调研：paperdigest & aminer 利用LLM，输入领域描述可以帮助写一个简单review,列出related paper.还可以提问（指定会议），比如快速消化ICLR 2024的热点paper。并且aminer 支持按期刊水平等进行检索，可以根据排名方便找到该领域的重要paper、大牛以及新星，侧重AI领域的paper
    其他： researchgate 学术圈的facebook
    下载 期刊官网 直接检索，进入官网下载
    arxiv 一个收集物理学、数学、计算机科学、生物学与数理经济学的论文预印本的网站
    SciHub 懂的都懂
    annas-archive 电子书pdf，资源丰富
    网站集锦 各种网站入口集锦

  2. 阅读/管理

    找到了相关的paper，如何快速阅读？如何更加高效的管理文献？问题接踵而来，下面则是应对之策。

    LLM支持工具网站：chatpdf& txyz &chatgpt & claude LLM驱动的文献快速阅读工具，通过上传pdf或者url等，帮你快速总结文献核心要点。
    笔记：Notion & 飞书 两个工具排版非常方便，支持多人协作文档编辑，还可以方便导出各种文件格式如docx、pdf、markdown、latex等格式
    管理 Endnote 文献管理，方便和word结合起来管理引用，教程比较全面，缺点是付费
    zotero 开源，但是对中文文献不是特别友好
    集成式工具 ivysci 集成搜索、下载、阅读、笔记、管理甚至写作等功能

实验

  1. 有用脚本

    计算机相关专业的从业者，往往需要大量与GPU、conda、服务器、git等名词后面的东西打交道，本节列举一些实验中常用脚本，方便使用。

    1. git相关（更多请参考Git and GitHub）

      # 信息配置
git config --global user.email "[email protected]"
git config --global user.name "NAME"

      这个错误通常是因为你没有在本地设置SSH密钥，或者你的SSH密钥没有添加到GitHub的SSH密钥列表中。你可以按照以下步骤来解决这个问题：

      ls -al ~/.ssh #查看你是否已经有一个SSH密钥。id_rsa.pub或者id_ed25519.pub等文件出现表示已存在SSH密钥
ssh-keygen -t ed25519 -C "[email protected]" #若没有，创建一个新的SSH密钥
eval "$(ssh-agent -s)" #确保ssh-agent是在后台运行的
ssh-add ~/.ssh/id_ed25519 # 将SSH私钥添加到ssh-agent
cat ~/.ssh/id_ed25519.pub # 复制输出。接着，打开GitHub网站，点击右上角的头像然后选择"Settings"，在左侧选择"SSH and GPG keys"，点击"New SSH key"，在"Key"字段中粘贴你刚刚复制的公钥。

      Git ignore

      1. 创建.gitignore文件
          touch .gitignore
      1. 给.gitignore文件添加条目
      vim .gitignore
i#进入编辑模式
#编辑
#Esc退出编辑模式
:wq#保存

    2. conda环境管理

      conda create -n NAME python=3.6.1 # 创建开发环境
pip list --format=freeze >requirements.txt #pip 导出配置文件
pis install -r requirement.txt
conda env export --no-builds > environment.yml
conda env create -f environment.yml

      source /opt/conda/bin/activate #可能需要激活conda
conda activate ENV_NAME
python XXX.py
 export CUDA_VISIBLE_DEVICES=1; python XXX.py #指定GPU运行

    3. 文件

      # rsync文件下载
rsync -avz --progress -e ssh [email protected]:/mnt/inaisfs/user-fs/YOUR_SOURCE_PATH/ YOUR_TARGET_PATH/ #可以仿照在实验室服务器终端运行这个下载
#文件压缩
tar -czvf example.tar.gz example.txt
tar -xzvf example.tar.gz #解压到当前文件夹

    4. 终端连接管理

      1. tmux （防止ssh连接断开，提交的任务被终止）
      tmux new -s $session_name #创建并指定session名字
tmux a -t $session_name  #进入已存在的session
tmux ls #列出session
tmux kill-session -t $session_name #删除指定session

    5. 代码调试

      import pdb
pdb.set_trace() ##断点调试

#%% #增加“#%%”可以变成单元格方便调试

    6. 有用python绘图脚本（持续更新中）github repo

    7. 项目code框架示意模版（方便code管理和开发）

    8. 其他

      watch -t nvidia-smi #查看GPU使用情况
jupyter nbconvert --to python NOTEBOOK.ipynb  #将ipynb文件转换为py文件

  2. IDE

    虽然传言最强大的程序员使用文本编辑器编程，做到无剑胜有剑，初出茅庐的小白还是拘泥于器，下面则是我最喜欢的两个IDE，足以胜任所有编程工作。

    vscode git相关插件 gitdiff ：git diff功能，对比编辑历史，可视化更加方便、明显，并且在编辑的时候自动标记更改方便跟踪实时code修改
    gitlens：显示每一行的编辑历史,提示未commit的修改等
    code相关 copilot：LLM驱动的编程助手，教育学生认证后免费
    EasyCodeAI copilot的替补，LLM辅助解释程序和处理bug
    其他 Path Intellisense（文件路径补全）& Image preview（图片预览）&vscode-pdef & Docx/ODT Viewer & file-size
    文件工具 Final shell ssh链接后，上传和下载文件比较方便稳定，也自带编辑器编写简单的文本。

  3. 实验记录

工具 飞书 & Notion 方便协作和展示
机器学习学习强相关 tensorboard ◦ TensorFlow的官方可视化工具，与TensorFlow紧密集成，免费且开源，支持多种数据可视化类型，如标量、图像、音频、计算图等。 ◦ 功能相对基础，主要针对Tensorflow架构
wandb ◦ 云端服务，方便远程访问实验数据，支持大量的机器学习框架，强大的可视化和报告生成功能，实时监控实验状态，以及与团队成员共享实验结果的功能。 ◦ 需要联网，免费版存储空间和功能有限
mlflow ◦ 开源且支持多种机器学习框架，提供了实验跟踪、模型打包、模型服务部署等全套机器学习生命周期管理功能，可以部署在本地或云端，灵活性高。 ◦ 相比WandB和TensorBoard，社区支持和用户基础较小，配置和使用相对复杂。
Comet.ml ◦ 提供实验跟踪、参数优化等功能，强大的可视化工具和云端存储，支持代码版本控制和实验比较。 ◦ 免费版本功能有限，完整功能需要付费,需要联网。
ClearML ◦ 提供了一个端到端的MLOps平台，支持实验跟踪、数据管理、模型部署等。强大的自动化机器学习流程，支持云端和本地部署。 ◦ 对于初学者来说，功能丰富可能导致上手难度较高，企业级功能需要付费。

论文写作

论文的写作问题令很多人头疼不已，无论是排版、文法、画图等等，都是一个个棘手的挑战。可能是繁琐的低脑力重复工作，可能是文法上当局者迷，也可能是画图是感叹艺术细胞缺失，下面是一些工具帮助解决这些问题。

文本 overleaf 在线latex开发工具，支持多人协作
word 质朴万能工具
公式 在线latex公式编辑 在线公式编辑，方便预览和导出，notion也可以方便导出
在线表格转换工具 在线表格转化
Mathpix snip 扣其他论文的公式，也可以使用GPT4
表格 在线生成表格 在线表格生成编辑，方便导出latex、markdown、html等格式
图 示意图：PPT & Visio & origin 方便快捷，支持多种模版，方便展示
数据图：Python & Matlab 方便自己调试，自由度高
PPT素材：ML相关 套用一些PPT模版或者素材，减少重复性劳动
其他 语法：grammarly 支持边写边结错，可设置全局使用
润色：ChatGPT 注意辨别用词，LLM此处倾向使用高级词汇

其他

一些其他工具科研生活中也必不可少，如文件格式转换、文件查找等，持续更新中......

文件 Convertio 在线免费网站，支持多种文件格式相互转换
Everything 本地文件查找
笔记 xmind 热门思维导图软件，笔记和展示都非常方便美观
其他 Autothink插件 outlook插件，自动根据来信回复邮件
blog 完成基本信息替换即可搭建个人学术主页

其他补充（in updating）

  1. Anonymize code repo with anonymous github
    1. Create a private repo: PROJECT_NAME
    2. Add your code to this repo (be careful to delete the personal information)
    3. Use https://anonymous.4open.science/ to get anonymous repo
    4. Share the anonymous repo link