زبان برنامه‌‌نویسی پایتون چیست؟ آشنایی با کاربردها، کتابخانه‌ها و محبوب‌ترین IDEها

«زبان برنامه نویسی پایتون»، زبان برنامه‌نویسی ساده و قدرتمندی است که محبوبیت چشمگیری در میان توسعه‌دهندگان پیدا کرده است. سینتکس خوانا و سادگی یادگیری Python، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای مبتدیان و حرفه‌ای‌ها تبدیل کرده است. کاربردهای گسترده پایتون در حوزه‌هایی مانند یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، توسعه وب، تحلیل داده و خودکارسازی وظایف، نشان از قابلیت‌های بالای این زبان دارد. در این مقاله، به بررسی دقیق‌تر ویژگی‌ها و کاربردهای پایتون خواهیم پرداخت تا درک بهتری از این زبان پرکاربرد داشته باشید.

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

زبان برنامه نویسی پایتون یک زبان برنامه‌نویسی تعاملی، شیءگرا و تفسیر شده است. این زبان از ماژول‌ها، استثناها، تایپ پویا، انواع داده پویای سطح بالا و کلاس‌ها پشتیبانی می‌کند. یکی از ویژگی‌های برجسته زبان برنامه نویسی پایتون، وجود هزاران ماژول شخص ثالث است که در مخزن پکیج‌های پایتون (PyPI) در دسترس هستند. PyPI مجموعه‌ای گسترده از استانداردها و ابزارهای محبوب برای حوزه‌های مختلف را ارائه می‌دهد؛ برای مثال، جنگو یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های توسعه وب است که با زبان برنامه نویسی پایتون ساخته شده است و برای ایجاد برنامه‌های وب پیشرفته استفاده می‌شود. همچنین، در حوزه علم داده، ماژول‌های قدرتمندی مانند NumPy، Pandas و Matplotlib وجود دارند که برای تحلیل داده، محاسبات علمی و مصورسازی داده‌ها به کار می‌روند. علاوه بر این، زبان برنامه نویسی پایتون به دلیل پشتیبانی از کتابخانه‌های یادگیری ماشین مانند TensorFlow و scikit-learn، یکی از ابزارهای اصلی در حوزه هوش مصنوعی به شمار می‌رود.

از دیگر قابلیت‌های زبان برنامه نویسی پایتون می‌توان به خوانایی بالای کدها، پشتیبانی قوی از انواع مختلف داده‌ها و جامعه کاربری بزرگ اشاره کرد. این زبان با ترکیب این ویژگی‌ها، به یکی از انعطاف‌پذیرترین و قدرتمندترین ابزارهای توسعه نرم‌افزار تبدیل شده است و به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله توسعه وب، علم داده، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین استفاده می‌شود.

تاریخچه و تکامل زبان برنامه‌نویسی پایتون

زبان برنامه‌نویسی پایتون توسط برنامه‌نویس هلندی «Guido van Rossum» در سال ۱۹۸۹ در مرکز ریاضیات و علوم کامپیوتر (CWI) آغاز شد. نام پایتون از گروه کمدی «مونتی پایتون» الهام گرفته شد، زیرا «Guido van Rossum» در زمان توسعه این زبان، به فیلمنامه‌های این گروه علاقه‌مند بود. او نام پایتون را به دلیل کوتاهی و رازآلود بودنش برای زبان برنامه‌نویسی خود انتخاب کرد.

اولین نسخه پایتون (۰.۹.۰) در سال ۱۹۹۱ منتشر شد و شامل ویژگی‌هایی نظیر انواع داده و توابع مدیریت خطا بود. سپس در سال ۱۹۹۴، نسخه ۱.۰ عرضه شد که قابلیت‌های جدیدی برای پردازش لیست داده‌ها، مانند توابع map ،filter و reduce، به آن اضافه شد. در ۱۶ اکتبر ۲۰۰۰، پایتون ۲.۰ با ویژگی‌هایی نظیر پشتیبانی از کاراکترهای یونیکد و روش‌های کوتاه‌تر برای پیمایش لیست‌ها منتشر شد. نهایتاً، پایتون ۳.۰ در ۳ دسامبر ۲۰۰۸ عرضه شد که تغییرات مهمی مانند معرفی تابع print جدید و بهبود مدیریت خطا و تقسیم اعداد را به همراه داشت.

ویژگی‌های زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

پایتون یکی از ستون‌های اصلی دنیای برنامه‌نویسی مدرن است که در سال‌های اخیر به شدت محبوب شده و دلایل متعددی برای این محبوبیت دارد. بیایید با هم بررسی کنیم که چه ویژگی‌هایی باعث شده است زبان برنامه‌نویسی پایتون به انتخاب اول بسیاری از برنامه‌نویسان تبدیل شود:

۱. کتابخانه و فریمورک‌های قدرتمند

آرشیو ماژول‌ها و کتابخانه‌های پایتون، مجموعه‌ای غنی از کدهای نوشته شده توسط جامعه کاربران است که به منظور گسترش قابلیت‌های این زبان قدرتمند ایجاد شده‌اند. این آرشیو رو به رشد و متنوع، شامل ابزارهایی برای طیف گسترده‌ای از کاربردها از یادگیری ماشین تا توسعه وب می‌شود.

۲. رشد با حمایت جامعه‌ کاربری فعال

جامعه بزرگ و فعال پایتون، با ایجاد و توسعه‌ی مداوم ماژول‌ها و کتابخانه‌ها، به رشد و گسترش این زبان کمک شایانی کرده است. این جامعه پرشور، منبع ارزشمندی از دانش و تجربه برای برنامه‌نویسان است و به حل سریع مشکلات کمک می‌کند؛ زیرا بسیاری از چالش‌ها قبلاً توسط اعضای این جامعه بررسی و راه‌حل‌های مناسبی برای آن‌ها ارائه شده است.

۳. پایتون؛ زبانی ساده برای ایده‌های بزرگ

زبان برنامه‌ نویسی پایتون به دلیل سینتکس ساده و شباهت آن به زبان طبیعی، یادگیری و استفاده آسانی دارد. این ویژگی خوانایی کد را افزایش داده و در نتیجه، توسعه و نگهداری پروژه‌ها را تسریع می‌کند. سادگی پایتون به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا با سرعت بیشتری ایده‌های خود را پیاده‌سازی کنند.

۴. شروعی ساده برای برنامه‌نویسان تازه‌کار

پایتون به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی ساده و خوانا، انتخابی ایده‌آل برای افراد تازه‌کار است. سینتکس پایتون، یادگیری آن را آسان کرده و به همین دلیل در میان برنامه‌نویسان مبتدی بسیار محبوب است. زبان برنامه نویسی پایتون، گام نخست مناسبی برای ورود به دنیای برنامه‌نویسی محسوب می‌شود.

۵. پایتون؛ رایگان، متن‌باز و همیشه در دسترس

پایتون به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی متن‌باز، به صورت رایگان در دسترس همه قرار دارد. این بدان معناست که هر کسی می‌تواند از پایتون برای پروژه‌های شخصی یا تجاری خود استفاده کند و حتی آن را تغییر دهد و به اشتراک بگذارد بدون اینکه نیاز به پرداخت هزینه یا مجوز خاصی باشد.

۶. قدرت و انعطاف‌پذیری زبان برنامه‌نویسی پایتون

پایتون به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی همه‌کاره شناخته شده است. این زبان قدرتمند، طیف گسترده‌ای از کاربردها را پوشش می‌دهد. از توسعه وب‌سایت‌ها و برنامه‌های کاربردی گرفته تا یادگیری ماشین و تحلیل داده، پایتون ابزاری کارآمد و محبوب در میان برنامه‌نویسان است.

کاربرد زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

پایتون به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی همه کاره، در حوزه‌های مختلفی از جمله توسعه وب، نرم‌افزار، اتوماسیون، تحلیل داده و مصورسازی داده‌ها کاربرد گسترده‌ای یافته است. سادگی یادگیری پایتون باعث شده تا حتی افراد غیر برنامه‌نویس از آن برای انجام کارهای روزمره مانند مدیریت امور مالی استفاده کنند. برخی از کاربردهای زبان برنامه نویسی پیاتون عبارتند از:

۱. پایتون: ابزاری قدرتمند برای تحلیل داده و یادگیری ماشین

پایتون به عنوان یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی اصلی در حوزه علم داده شناخته می‌شود. سادگی و انعطاف‌پذیری آن، همراه با کتابخانه‌های قدرتمند مانند TensorFlow و Keras، آن را به ابزاری ایده‌آل برای تحلیل داده‌ها، ایجاد مدل‌های یادگیری ماشین پیچیده و تجسم داده‌ها (Data Visualization) تبدیل کرده است. با پایتون، می‌توان محاسبات آماری پیچیده را به سادگی انجام داد و انواع مختلف نمودارها (خطی، ستونی، دایره‌ای، هیستوگرام و حتی سه بعدی) را برای نمایش بهتر داده‌ها ایجاد کرد. این ویژگی‌ها به تحلیلگران داده کمک می‌کنند تا الگوها و روندها را در داده‌ها شناسایی کرده و تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرند. در نتیجه، یادگیری پایتون و تسلط بر کتابخانه‌های آن برای هر کسی که قصد ورود به حوزه علم داده و یادگیری ماشین را دارد، امری مهم است.

۲. نقش پایتون در توسعه وب

پایتون به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند، به ویژه در توسعه بک‌اند وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌ها محبوبیت فراوانی دارد. وظایف اصلی پایتون در این حوزه شامل مدیریت ارتباط بین سرور و کلاینت، پردازش داده‌ها، تعامل با پایگاه‌های داده، مسیریابی درخواست‌ها و تضمین امنیت سیستم است. برای تسهیل توسعه وب با پایتون، فریم‌ورک‌هایی مانند جنگو (Django) و فلسک (Flask) ارائه شده‌اند که به توسعه‌دهندگان امکان ساخت سریع‌تر و کارآمدتر اپلیکیشن‌ها را می‌دهند. زبان برنامه نویسی پایتون در توسعه وب به عنوان یک ابزار کلیدی شناخته می‌شود و در موقعیت‌های شغلی مختلف مانند مهندس بک‌اند، مهندس فول استک، توسعه‌دهنده پایتون و مهندس دواپس نقش مهمی ایفا می‌کند.

۳. اتوماسیون یا اسکریپت‌نویسی

زبان برنامه نویسی پایتون ابزاری قدرتمند برای خودکارسازی کارهای تکراری است. با نوشتن اسکریپت‌های پایتون، می‌توانید بسیاری از وظایف روزمره خود را به کامپیوتر بسپارید و در زمان خود صرفه‌جویی کنید. از بررسی و تبدیل فایل‌ها گرفته تا انجام محاسبات ساده و حذف داده‌های تکراری، پایتون قادر به انجام طیف گسترده‌ای از کارها است. حتی اگر برنامه‌نویس مبتدی هستید، می‌توانید به راحتی اسکریپت‌هایی برای خودکارسازی کارهای ساده مانند تغییر نام فایل‌ها، دانلود اطلاعات از اینترنت یا ارسال پیام‌های خودکار بنویسید.

۴. همکار توسعه‌دهندگان نرم‌افزار در تست و نمونه‌سازی

زبان برنامه نویسی پایتون، به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند و محبوب، در توسعه نرم‌افزار نقش محوری ایفا می‌کند. یکی از کاربردهای کلیدی آن در زمینه تست و نمونه‌سازی نرم‌افزار است. با بهره‌گیری از پایتون، توسعه‌دهندگان می‌توانند بسیاری از فرآیندهای تکراری و زمان‌بر مانند کنترل ساخت، ردیابی خطاها و به‌ویژه تست خودکار نرم‌افزارها و ویژگی‌های جدید را به صورت خودکار انجام دهند. این اتوماسیون نه تنها موجب صرفه‌جویی قابل توجه در زمان و هزینه می‌شود، بلکه دقت و جامعیت تست‌ها را نیز به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. در نتیجه، توسعه‌دهندگان قادر خواهند بود با سرعت و اطمینان بیشتری نرم‌افزارهای با کیفیت بالا تولید کنند.

کتابخانه‌های زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

کتابخانه در برنامه‌نویسی، مجموعه‌ای از کدهای از پیش نوشته شده است که برای انجام وظایف خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. پایتون علاوه بر کتابخانه استاندارد خود، دارای هزاران کتابخانه‌ تخصصی برای حوزه‌هایی مانند وب، داده و یادگیری ماشین است. این کتابخانه‌ها به برنامه‌نویسان کمک می‌کنند تا با استفاده از کدهای آماده، زمان و انرژی خود را صرف حل مسائل پیچیده‌تر کنند. محبوب‌ترین کتابخانه‌های پایتون عبارت است از:

۱. Matplotlib

Matplotlib یکی از قدرتمندترین کتابخانه‌های پایتون برای تجسم داده‌ها است که به شما امکان می‌دهد انواع مختلفی از نمودارهای دوبعدی و سه‌بعدی را ایجاد کنید. با Matplotlib می‌توانید داده‌های خود را به صورت گرافیکی و به شکل‌های متنوعی مانند نمودارهای ستونی، خطی و بسیاری دیگر نمایش دهید. علاوه بر این، امکان ترکیب چندین نمودار در یک تصویر و سفارشی‌سازی ظاهری نمودارها نیز وجود دارد. خروجی‌های ایجاد شده با Matplotlib را می‌توان در قالب‌های مختلفی مانند تصاویر، PDF و یا نمایش مستقیم در محیط‌های تعاملی ذخیره یا نمایش داد. این انعطاف‌پذیری، Matplotlib را به ابزاری ضروری برای تحلیل داده‌ها و ارائه نتایج به صورت بصری تبدیل کرده است.

۲. Pandas

پانداس یکی از قدرتمندترین کتابخانه‌های پایتون برای تحلیل داده‌های ساخت‌یافته و سری‌های زمانی (time series) است. این کتابخانه امکان خواندن داده‌ها از منابع متنوع، دستکاری، ترکیب و فیلتر کردن بر اساس معیارهای گوناگون را فراهم می‌کند. پانداس به طور گسترده در حوزه‌های علوم داده، تحلیل داده و یادگیری ماشین مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از پانداس، می‌توانید داده‌های خود را تمیز کرده، آن‌ها را تجزیه و تحلیل کنید و الگوهای پنهان در داده‌ها را کشف نمایید. این کتابخانه به عنوان یک ابزار ضروری برای هر دانشمند داده و تحلیل‌گر محسوب می‌شود.

۳. NumPy

NumPy یکی از کتابخانه‌های بنیادین در پایتون برای محاسبات عددی است. این کتابخانه به عنوان ابزاری قدرتمند برای کار با آرایه‌های چندبعدی، ماتریس‌ها و انجام عملیات جبری خطی شناخته می‌شود. NumPy با ارائه ساختارهای داده‌ای کارآمد و توابع بهینه‌سازی شده، محاسبات عددی را به شدت تسریع می‌کند. همچنین، این کتابخانه قابلیت همکاری با زبان‌های برنامه‌نویسی سطح پایین مانند C و ++C را دارد که به آن اجازه می‌دهد تا برای محاسبات سنگین بهینه شود. NumPy به عنوان پایه بسیاری از کتابخانه‌های علمی و مهندسی در پایتون مانند SciPy و Scikit-learn مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۴. Requests

Requests یکی از محبوب‌ترین کتابخانه‌های پایتون برای کار با APIها و ارسال درخواست‌های HTTP است. با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید به سادگی انواع درخواست‌های HTTP (مانند GET ،POST ،PUT ،DELETE و …) را به سرورهای وب ارسال کرده و داده‌ها را به صورت ساختاریافته دریافت کنید. Requests امکان سفارشی‌سازی درخواست‌ها با افزودن هدرها، پارامترهای URL و داده‌های دلخواه را فراهم می‌کند. این کتابخانه به دلیل سادگی استفاده و قابلیت‌های فراوان، به ابزاری ضروری برای توسعه‌دهندگان وب تبدیل شده است. با Requests می‌توانید به راحتی با APIهای مختلف ارتباط برقرار کرده و داده‌های مورد نیاز خود را به صورت خودکار جمع‌آوری کنید.

۵. OpenCV-Python

OpenCV-Python یکی از محبوب‌ترین کتابخانه‌های Python برای پردازش تصویر و بینایی کامپیوتری است. با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید به سادگی تصاویر را خوانده، ویرایش و دستکاری کنید. علاوه بر این، OpenCV-Python امکان انجام عملیات پیچیده‌تر مانند ساخت مدل‌های سه‌بعدی از تصاویر دوبعدی، پردازش ویدئو و تشخیص اشیاء در تصاویر را فراهم می‌آورد. به دلیل سادگی استفاده، کارایی بالا و جامعه کاربری وسیع، OpenCV-Python به ابزاری ضروری برای توسعه‌دهندگان در حوزه بینایی کامپیوتر تبدیل شده است.

۶. Keras

Keras یک کتابخانه قدرتمند در Python است که برای ساخت و آموزش مدل‌های یادگیری عمیق طراحی شده است. با استفاده از Keras، می‌توانید به سادگی انواع مختلفی از شبکه‌های عصبی را ایجاد کرده و آن‌ها را روی مجموعه داده‌های بزرگ آموزش دهید. این کتابخانه از یک ساختار ماژولار بهره می‌برد که به شما اجازه می‌دهد تا مدل‌های پیچیده و سفارشی را با کمترین کد نویسی ایجاد کنید. علاوه بر این، Keras ابزارهای قدرتمندی برای پیش‌پردازش داده، نمایش نتایج و ارزیابی مدل‌ها در اختیار شما قرار می‌دهد که فرآیند توسعه مدل‌های یادگیری عمیق را بسیار ساده‌تر می‌کند.

انواع فریم ورک‌های زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

فریم ورک پایتون در واقع یک ساختار آماده و قابل توسعه است که به برنامه‌نویسان پایتون این امکان را می‌دهد تا به سرعت و با کمترین تلاش، برنامه‌های کاربردی وب و سایر نرم‌افزارها را توسعه دهند. این فریمورک‌ها شامل مجموعه‌ای از ابزارها، کتابخانه‌ها، و ماژول‌های از پیش نوشته شده هستند که بسیاری از کارهای تکراری و پیچیده برنامه‌نویسی را خودکار می‌کنند.

فریم‌ورک‌های پایتون را به سه دسته‌ی کلی تقسیم‌بندی می‌کنند که هر کدام مزایای خاص خود را دارند:

• فریم‌ورک فول استک: این فریم‌ورک‌ها امکانات کاملی برای ساخت وب‌اپلیکیشن‌های پیچیده فراهم می‌کنند. با وجود قدرت بالا، اما یادگیری و استفاده از آن‌ها نیازمند دانش فنی قوی است.
• میکرو فریم‌ورک: با تاکید بر سادگی، برای پروژه‌های کوچک مناسب است. این فریم‌ورک‌ها امکانات پایه‌ای را فراهم می‌کنند و توسعه‌دهندگان برای افزودن قابلیت‌های بیشتر باید به صورت دستی اقدام کنند.
• فریم‌ورک غیر همزمان: این فریم‌ورک‌ها با استفاده از کتابخانه asyncio به شما اجازه می‌دهند تا درخواست‌های متعدد را به طور همزمان مدیریت کنید، که به افزایش قابل توجهی در سرعت و کارایی وب‌اپلیکیشن منجر می‌شود.

معروف‌ترین فریم ورک‌های زبان برنامه نویسی پایتون

زبان برنامه‌ نویسی پایتون به دلیل قابلیت‌های فراوان و کاربری آسانش در میان توسعه‌دهندگان بسیار محبوب است. در اینجا به برخی از معروف‌ترین فریم‌ ورک‌های پایتون اشاره می‌کنیم:

۱. جنگو (Django)

جنگو، یک چارچوب قدرتمند مبتنی بر پایتون برای توسعه وب، با رویکردی جامع و مبتنی بر اصل «تکرار نکن» (DRY مخفف Don’t Repeat Yourself) طراحی شده است. این فریم‌ورک با ارائه ابزارها و کتابخانه‌های داخلی گسترده، فرآیند توسعه وب را تسریع و تسهیل می‌کند. یکی از ویژگی‌های برجسته جنگو، سیستم نگاشت رابطه‌ای شیء (ORM) قدرتمند آن است که ارتباطی ساده و روان بین مدل‌های برنامه‌نویسی و پایگاه داده ایجاد می‌کند. این ویژگی به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به نوشتن دستورات SQL پیچیده، به صورت شهودی با داده‌ها تعامل داشته باشند.

همچنین، جنگو از انعطاف‌پذیری بالایی در انتخاب پایگاه داده برخوردار است و به صورت پیش‌فرض از پایگاه داده‌های محبوب مانند MySQL ،PostgreSQL و SQLite پشتیبانی می‌کند. علاوه بر این، امکان استفاده از درایورهای جانبی برای پشتیبانی از سایر پایگاه داده‌ها نیز وجود دارد. جنگو با ترکیب سادگی استفاده، قابلیت‌های گسترده و جامعه بزرگ توسعه‌دهندگان، به عنوان یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون برای ساخت وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌های وب مقیاس‌پذیر شناخته می‌شود. در مقاله‌ای دیگر به این موضوع پرداخته‌ایم که جنگو چیست و چگونه عمل می‌کند.

۲. فلسک (Flask)

فلسک، به دلیل سادگی، انعطاف‌پذیری و جامعه بزرگ توسعه‌دهندگان، انتخابی ایده‌آل برای ساخت وب‌اپلیکیشن‌ها است. فلسک با ارائه ابزارهای قدرتمند و مستندات جامع، فرآیند توسعه را تسهیل کرده و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا با سرعت و کارایی بیشتری پروژه‌های خود را پیاده‌سازی کنند. این فریم‌ورک از ویژگی‌های کلیدی مانند پشتیبانی از Unicode، قابلیت اتصال به انواع ORM‌ها، مدیریت درخواست‌های HTTP و RESTful، امکان تست واحد و استفاده از قالب‌های Jinja2 برخوردار است. فلسک به دلیل سادگی یادگیری و کاربرد در پروژه‌های بزرگ شرکت‌هایی مانند نتفلیکس و ردیت، به یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون تبدیل شده است.

۳. توربوگیرز (TurboGears)

توربوگیرز یک فریم‌ورک قدرتمند برای توسعه سریع وب‌اپلیکیشن‌ها است که با ارائه ساختاری منظم و ابزارهای پیشرفته، فرآیند توسعه را ساده‌تر می‌کند. این فریم‌ورک با دارا بودن ابزارهایی برای ایجاد و مدیریت پروژه‌ها، موتور قالب‌بندی برای طراحی پایگاه داده و رابط کاربری، و همچنین مکانیزم‌های امنیتی قوی، به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا با سرعت و کارایی بیشتری اپلیکیشن‌های وب با کیفیت بالا بسازند.

۴. آپاچی MXNet

آپاچی MXNet یک فریمورک سریع، انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر برای یادگیری عمیق است که توسط توسعه‌دهندگان برای ساخت نمونه‌های تحقیقاتی و کاربردهای یادگیری عمیق مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فریم ورک پایتون از چندین زبان برنامه‌نویسی از جمله جاوا، C++، R و پرل پشتیبانی می‌کند. MXNet مجموعه‌ای غنی از ابزارها و کتابخانه‌ها را برای پشتیبانی از توسعه فراهم می‌کند. به عنوان مثال، می‌توانید یک کتاب تعاملی یادگیری ماشین، ابزارهای بینایی کامپیوتری و مدل‌های یادگیری عمیق برای پردازش زبان طبیعی (NLP) که زبان طبیعی مانند متن و گفتار را پردازش می‌کند، پیدا کنید.

۵. PyTorch

پایتورچ یک فریمورک یادگیری ماشین (machine learning) متن‌باز و قدرتمند است که بر پایه کتابخانه Torch ساخته شده است. این چارچوب به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و سادگی استفاده، به سرعت در میان محققان و توسعه‌دهندگان محبوب شده است. پایتورچ امکان اجرای سریع و کارآمد مدل‌های یادگیری ماشین را روی پردازنده‌های مرکزی (CPU) و گرافیکی (GPU) فراهم می‌کند و از آن برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله پردازش زبان طبیعی، بینایی کامپیوتری و رباتیک استفاده می‌شود. با استفاده از پایتورچ، می‌توان به راحتی مدل‌های پیچیده یادگیری ماشین را پیاده‌سازی کرده و آن‌ها را روی داده‌های بزرگ آموزش داد.

محیط‌های توسعه یکپارچه پایتون (IDE) چیست؟

محیط توسعه یکپارچه (IDE)، که مخفف Integrated Development Environment است، یک ابزار قدرتمند برای برنامه‌نویسان است. این نرم‌افزار همه چیزهایی که یک برنامه‌نویس برای ساخت نرم‌افزار نیاز دارد را در یک جا جمع کرده است. از نوشتن و ویرایش کد گرفته تا تست و رفع خطاهای آن، همه این کارها را می‌توان به صورت یکپارچه و بدون نیاز به جابه‌جایی بین نرم‌افزارهای مختلف انجام داد. IDEها برای برنامه‌نویسان پایتون هم بسیار پرکاربرد هستند. این محیط‌ها با ارائه امکانات ویژه برای زبان برنامه نویسی پایتون، کار توسعه نرم‌افزار را بسیار آسان‌تر می‌کنند. برخی از محبوب‌ترین IDE های پایتون عبارتند از:

۱. PyCharm

PyCharm توسط شرکت JetBrains ساخته شده است. این محیط توسعه دارای دو نسخه رایگان (Community) و حرفه‌ای (Professional) است. نسخه رایگان برای برنامه‌های کوچک پایتون مناسب است، در حالی که نسخه حرفه‌ای برای ساخت برنامه‌های بزرگ‌تر با مجموعه‌ای کامل از ویژگی‌ها طراحی شده است. امکانات PyCharm شامل این موارد هستند:

• تکمیل خودکار کد و بررسی کد
• مدیریت خطا و اصلاح سریع
• تمیز کردن کد بدون تغییر عملکرد
• پشتیبانی از فریمورک‌های وب مانند Django و Flask
• پشتیبانی از زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر مانند جاوا اسکریپت، CoffeeScript ،TypeScript ،AngularJS و Node
• ابزارها و کتابخانه‌های علمی مانند Matplotlib و NumPy
• امکان اجرا، دیباگ، تست و استقرار برنامه‌ها در ماشین‌های مجازی از راه دور
• دیباگر برای یافتن خطاها در کد، پروفایلر برای شناسایی مشکلات عملکرد در کد و ابزار اجرای تست برای اجرای تست‌های واحد
• پشتیبانی از پایگاه داده‌ها

۲. IDLE

IDLE محیط توسعه یکپارچه‌ای است که به‌طور پیش‌فرض همراه با پایتون نصب می‌شود. این محیط کاملاً با زبان برنامه نویسی پایتون و با استفاده از ابزارک گرافیکی Tkinter ساخته شده است و امکانات زیر را ارائه می‌دهد:

• سازگاری با سیستم‌عامل‌های مختلف: در سیستم‌عامل‌های ویندوز، یونیکس و macOS قابل استفاده است
• پنجره تعاملی: برای اجرای دستورات و مشاهده خروجی آن‌ها
• ویرایشگر متن چند پنجره‌ای: با قابلیت رنگ‌آمیزی کد، تکمیل خودکار کد و سایر ویژگی‌های مفید
• دیباگر داخلی: برای عیب‌یابی کد

۳. Spyder

Spyder یک محیط توسعه متن‌باز است که بسیاری از دانشمندان و تحلیلگران داده از آن استفاده می‌کنند. این محیط تجربه‌ی توسعه کاملی را با امکانات پیشرفته برای تحلیل، نمایش داده و عیب‌یابی فراهم می‌کند. برخی از ویژگی‌های آن عبارتند از:

• ویرایشگر کد پیشرفته: پشتیبانی از چندین زبان برنامه‌نویسی
• کنسول تعاملی IPython: برای اجرای کد به صورت تعاملی
• دیباگر ساده: برای عیب‌یابی کد
• کتابخانه‌های علمی: مانند Matplotlib ،SciPy و NumPy
• امکان بررسی متغیرها: در حین اجرای کد
• نمایش مستندات به‌صورت زنده: در حین کار با کد

۴. Atom

Atom یک ویرایشگر متن رایگان است که توسط گیت‌هاب توسعه یافته و از زبان‌های برنامه‌نویسی متعددی از جمله پایتون پشتیبانی می‌کند. با استفاده از Atom، توسعه‌دهندگان می‌توانند به‌طور مستقیم با Github (وب‌سایتی برای ذخیره‌سازی مرکزی کد) کار کنند. Atom دارای ویژگی‌های زیر است:

• قابلیت استفاده در سیستم‌عامل‌های مختلف
• نصب و ایجاد بسته‌های جدید به سادگی
• تکمیل خودکار کد سریع‌تر
• جستجوی آسان فایل‌ها و پروژه‌ها
• امکان سفارشی‌سازی آسان رابط کاربری

جمع‌بندی؛ پایتون زبان برنامه نویسی قدرتمند و همه‌کاره 

زبان برنامه نویسی پایتون، به عنوان یکی از محبوب‌ترین و قدرتمندترین زبان‌های برنامه‌نویسی، به دلیل سادگی و خوانایی بالا، انتخابی ایده‌آل برای برنامه‌نویسان مبتدی و حرفه‌ای است. چه قصد داشته باشید اولین قدم‌های خود را در دنیای برنامه‌نویسی بردارید یا پروژه‌های پیچیده‌تری را پیاده‌سازی کنید، پایتون با کاربرد گسترده‌ای که در حوزه‌های مختلف دارد، می‌تواند به شما کمک کند تا به سرعت به هدف خود برسید. یادگیری پایتون، به خصوص برای افرادی که به دنبال یک شروع قوی در دنیای برنامه‌نویسی هستند، بسیار توصیه می‌شود.