15 ابزار برتر یادگیری در سال 2020 (قسمت دوم: زبان برنامه نویسی)

در قسمت اول مقاله 15 ابزار برتر یادگیری در سال 2020، به بهترین ابزارهای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی پرداختیم. در این قسمت از مقاله به بهترین و پرکاربردترین زبان‌های برنامه نویسی در سال 2020 می‌پردازیم که قطعا به عنوان برنامه نویس به آنها نیاز خواهید داشت. با نگاهی به لیست ذیل 20 ترند اول دنیا در زمینه زبان‌های برنامه نویسی را مشاهده می‌کنید که زبان برنامه‌نویسی پایتون گوی سبقت از بقیه را ربوده و در صدر این جدول قرار می‌گیرد. علاوه بر پایتون، جاوا، سی شارپ و PHP می‌توان به زبان برنامه‌نویسی R نیز اشاره نمود. با منظومه ایرانیان در این مقاله همراه باشید تا به معرفی اجمالی پایتون و R  ویژگی‌های آنها بپردازیم.

3. زبان برنامه‌نویسی پایتون (Python)

از نظر فنی، پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا و شیء گرا است که در درجه اول برای توسعه وب و برنامه نویسی اپلیکیشن‌های موبایل مورد استفاده قرار می‌گرفت. پایتون یکی از جذاب‌ترین زبان‌های برنامه نویسی برای Developerها و در زمینه بهبود سرعت در برنامه‌نویسی محسوب می‌شود زیرا یک زبان برنامه نویسی اسان به شمار می‌رود که یادگیری آن نیاز به طی مراحل پیچیده ندارد زیرا سینتکس‌های مورد استفاده در آن بسیار خوانا و قابل فهم هستند. برنامه نویسان به راحتی می‌توانند کدهای نوشته شده به زبان پایتون را بخوانند و حتی آن را به زبان‌های دیگر برنامه نویسی تبدیل نمایند و این خصوصیات زبان پایتون، هزینه‌های مربوط به برنامه نویسی و انجام پروژه‌ها را به شدت کاهش می‌دهد زیرا برنامه‌نویسان به راحتی می‌توانند با زبان‌های دیگر تعامل نموده و قسمت‌های مختلف پروژه را با یکدیگر متصل نمایند.

علاوه بر این‌ها، پایتون ماژول‌ها و پکیج‌های پایتون متفاوتی را پشتیبانی می‌نماید که این امکان را به کاربر می‌دهد تا برنامه را در سبکی ماژولار طراحی کند و حتی از این ماژول‌های کدبندی شده در مقیاس‌های متفاوت و در برنامه‌های دیگر نیز استفاده کنند.

یکی دیگر از خصوصیات منحصر به فرد در زبان برنامه نویسی پایتون این است که، همه کتابخانه‌های پرکاربرد و ضروری به صورت رایگان در اختیار کاربران قرار دارد. سیستم‌های مورد نیاز برای برنامه‌نویسی پایتون نیز، سیستم‌های پیچیده‌ای نیستند و تمام ابزارهای لازم برای آن در همه سیستم عامل‌های اصلی موجود است.

پایتون در چه برنامه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟

پایتون به عنوان ترند اول برنامه‌نویسی در دنیا، یکی از زبان‌های چندمنظوره محسوب می‌شود که در برنامه‌های متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد یا به عبارتی دیگر می‌توان گفت که پایتون تقریبا در همه برنامه‌ها و مقاصد، کاربرد دارد و هیچ محدودیتی در استفاده از آن وجود ندارد. پایتون یکی از پیشرفته‌ترین زبان‌های برنامه نویسی Script  شده است به این معنا که مانند جاوا نیازی به کامپایلر ندارد و قابلیت خوانده شدن توسط ماشین به همان شکل اولیه، در آن وجود دارد.

پایتون به عنوان نقطه عطفی در ایجاد زبان‌های برنامه‌نویسی به شمار می‌رود زیرا از آن برای نوشتن کدهای بسیار بزرگ، اپلیکیشن‌هایی با سبک تجاری و تجارت آنلاین استفاده می‌شود و عملا برای نوشتن این کدها از زبان دیگری استفاده نمی‌شود. این اعتماد و اتکای برنامه نویسان به پایتون با توسعه اینترنت بیشتر و بیشتر شد زیرا اکثر برنامه‌ها و سیستم عامل‌های وب از جمله گوگل، یوتیوب، سیستم معامله گر وب محور بورس اوراق بهادار نیویورک (NYSE)، به پایتون متکی هستند. یکی دیگر از سازمان‌هایی که از پایتون برای برنامه نویسی تجهیزات و سیستم‌های خود استفاده می‌کند، ناسا (NASA) است که خود گواهی بر اهمیت زبان برنامه‌نویسی پایتون در روزگار حال است. پایتون همچنین در پروژه‌های پردازش متن، حل معادلات پیچیده ریاضی و ذخیره سازی دیتا مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور کلی موارد استفاده از پایتون را می‌توان به صورت لیست زیر معرفی نمود:

1. پایتون می‌تواند روی سرورها و برای ایجاد برنامه‌های متفاوت مورد استفاده قرار بگیرد.
2. پایتون می‌تواند در کنار نرم افزارهای دیگر و برای مقاصد مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.
3. پایتون می‌تواند با دیتابیس ارتباط برقرار کرده و به آن متصل شود و قابلیت خواندن و طبقه بندی نظارت شده اطلاعات را دارد.
4. پایتون برای مدیریت داده‌های بسیار بزرگ و Big Data و همچنین ریاضیات پیچیده و پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5. پایتون یکی از سریع‌ترین زبان‌های برنامه نویسی است زیرا به صورت Script شده می‌باشد و بدون نیاز به تبدیل شدن به زبان ماشین به محض نوشته شدن، قابلیت اجرا و خوانده شدن توسط سیستم را دارد.

و همه این قابلیت‌ها پایتون را به ترند اول زبان‌های برنامه نویسی در دنیا تبدیل نموده است .

4. زبان برنامه‌نویسی R

علم دیتا در دنیای جدید، پنجره‌های نوینی را پیش روی کمپانی‌های بزرگ قرار داده است. بی شک، عدم توجه به هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، عاقبت باعث شکست هر کمپانی می‌گردد. در این زمینه یکی از بزرگ‌ترین سوالات در این زمینه، انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب برای کدنویسی و استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین است. امروزه ابزارهای زیادی برای آنالیز دیتا و پردازش آنها در الگوریتم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین وجود دارد که انتخاب بهترین و کاربردی‌ترین آنها مساله‌ای قابل بررسی است. علاوه بر پایتون، یکی دیگر از زبان‌های برنامه نویسی که امروزه با تقاضای زیادی مواجه شده است و بسیاری از کمپانی‌های بزرگ به سمت آن در حال حرکت هستند، زبان برنامه نویسی R  است.

زبان برنامه نویسی R در ابتدا توسط "رابرت جنتلمن" و "رز ایاکا" در سال 1993 ایجاد شد که  دارای فهرست گسترده‌ای از روش‌های آماری و گرافیکی است که شامل الگوریتم یادگیری ماشین، رگرسیون خطی و استنباط آماری می‌باشد. بیشتر کتابخانه‌های R  با R نوشته شده‌اند ولی برای کارهای سنگین محاسباتی، کدهای C، C++، و Fortran بر R ارجحیت دارند.

سال‌ها پیش، به دلیل دستورات ناخوانا و بدون ساختار منظم که غالبا در زبان‌های برنامه نویسی دیگر دیده می‌شود، شاید تصور بر این بود که زبان برنامه نویسی R یکی از زبان‌های پیچیده و سخت برای یادگیری مبتدیان است. با توجه به این مساله، Hadley Wickham شروع به کدنویسی پکیجی به نام تیدیورس (tidyverse) نمود که با استفاده از این پکیج‌ها در R، ایجاد نمودار و دستکاری و ایجاد تغییر در داده‌ها، شهودی‌تر و راحت‌تر شد.

یکی از بهترین الگوریتم‌های یادگیری ماشین می‌تواند توسط زبان برنامه‌نویسی R اجرا شود. پکیج‌هایی مانند Keras  و TensorFlow به کاربر اجازه می‌دهند تا بتواند تکنیک‌های یادگیری ماشین را در اسکیل‌های بزرگ پیاده سازی نماید.

یکی دیگر از شاخصه‌های جذاب R، این است که می‌تواند به راحتی با زبان‌های برنامه نویسی دیگر ارتباط برقرار کند و به راحتی می‌توان کدهایی که با زبان پایتون، جاوا و C++ نوشته شده‌اند را در R فراخوانی نمود و همچنین دیتابیس‌های متفاوتی مانند Spark و Hadoop می‌توانند با R متصل شوند.

در ابتدا گمان بر این بود که زبان برنامه نویسی R صرفا در فعالیت‌های آکادمیک مورد استفاده قرار بگیرد اما با توجه به دیاگرام زیر مشاهده می نمایید که امروزه در بسیاری از زمینه های تجاری و علمی و صنعتی از آن استفاده می شود و بسیاری از کمپانی‌های بزرگ مانند گوگل، اوبر، Airbnb و فیسبوک از این زبان برنامه‌نویسی استفاده می‌نمایند.

به طور کلی خصوصیات زیر باعث اقبال برنامه‌نویسان از R  شده است:

1. R  یکی از شفاف‌ترین و در دسترس‌ترین زبان‌های برنامه نویسی است.

2. R از مجموعه‌ای از کتابخانه‌های طراحی شده برای علم دیتا، جمع آوری و پردازش آن تشکیل شده است.

3. با استفاده از R، می‌توان داده‌ها را تفسیر نمود و ابزار لازم برای تحلیل آنها را فراهم آورد.

4. R آرایه‌های عظیمی از ابزارهای مورد نیاز برای دستیابی به بهترین و بهینه‌ترین مدل‌های پردازش دیتا را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

5. به کمک R می‌توان کدها، گراف‌ها و خروجی‌های مناسب را برای گزارش‌کار و ساختن اپلیکیشن‌های کاربردی ایجاد نمود.

سخن آخر:

در دنیای دیجیتالی امروز که تکنولوژی و راهبردهای استفاده از آن در زمینه های مختلف حرف اول را در تمام فیلدها و زمینه های بشری می زند، زبان های برنامه نویسی جایگاه ویژه ای یافته اند که نوع نگاه به آنها و انتخاب صحیح  و کارآمد آنها، میزان پیشروی در علوم جدید را مشخص می نماید. در این مقاله به بررسی پایتون و R به عنوان دو ابزار کاربردی برای یادگیری در سالهای پیش رو پرداختیم. در ادامه سری مقالات 15 ابزار برتر یادگیری در سال 2020 می توانید به مطالعه سایر ابزارهای ترند و پرکاربرد در زمینه هوش مصنوعی، یادگیری عمیق، ابزارهای مصورسازی و ... بپردازید.