پایتون و تعدادی از کاربردهای آن

شاید شما هم شنیده باشید که پایتون (python) یک از محبوب­ ترین زبان­‌های برنامه­‌نویسی است. این زبان برنامه­‌نویسی تفسیر شده، شی­‌گرا و پویاست. ساختارهای داده سطح بالای آن، همراه با پویایی این زبان باعث افزایش کاربرد آن شده است. دستورهای ساده و آسان بودن یادگیری زبان باعث می­‌شود هزینه­‌های افرادی که از این زبان استفاده می­‌کنند، کاهش یابد. 

پایتون یک کتابخانه­‌ی استاندارد دارد که منبع مهمی از کدهاست و برای همه در دسترس است. شغل‌­های دانشمند داده، مهندس نرم­‌افزار و توسعه‌­دهنده وب از مشاغلی است که از این زبان برنامه­‌نویسی استفاده می­‌کنند. پایتون از سیستم عامل­‌های چند پلتفرمی پشتیبانی می­‌کند که باعث آسان شدن  ساخت نرم­افزار­های کاربردی می­‌شود. از نرم­‌افزارهای کاربردی ساخته شده با پایتون می­‌‎توان به یوتیوب (YouTube) و دراپ باکس (DropBox) اشاره کرد.

اگر به دنبال یادگیری پایتون هستید، آموزش پایتون پروژه محور سکان آکادمی یکی از بهترین دوره‌های پایتون است که تمامی مفاهیم برنامه نویسی را با تمرین و پروژه‌های عملی به شما آموزش می‌دهد؛ اما اگر می‌خواهید با کاربردهای پایتون در حوزه‌های مختلف آشنا شوید، در ایت مقاله به برخی از کاربردهای این زبان پرطرف دار و همه کاره اشاره خواهیم کرد:

1. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین با پایتون

از آن جایی که پایتون یک زبان برنامه‌­نویسی پایدار، انعطاف پذیر و ساده است، برای انجام بسیاری از پروژه‌­ها از آن استفاده می­‌شود. یکی از زبان­‌های پرکاربرد برای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (Artificial intelligence and machine learning) و مورد علاقه­‌ی دانشمندان داده است. بسیاری از کتابخانه­‌ها و بسته‌­های یادگیری این زبان در دسترس هستند. 

یادگیری ماشین، حوزه‌­ای از علم کامپیوتر است که سیستم‌­هایی با قابلیت یادگیری می‌­سازد. این سیستم‌­ها از الگوریتم­‌هایی استفاده می­‌کنند که به طور مداوم داده‌­ها را وارد می­‌کنند تا سیستم آن را یاد بگیرد و بتواند از آموخته‌­های خود، جهت تحلیل داده‌­ها، استفاده کند. با این روش، سیستم یاد می­‌گیرد که چگونه و کاملا مستقل، بر اساس داده‌­های قبلی، به سوالات جدید پاسخ مناسبی دهد. 

2. تجزیه و تحلیل داده­‌ها با پایتون

تجزیه و تحلیل داده (Data analysis) از جمله حرفه‌­های در حال رشد و  شبیه به هوش مصنوعی و یادگیری ماشین است. هنگامی که فردی داده‌­ها را جمع‌­آوری می­‌کند به افرادی نیاز دارد که این داده­‌ها را سازماندهی و تغییراتی در آن ایجاد کنند. استفاده از پایتون برای تجزیه و تحلیل، کاملا منطقی است. سرعت بالای پایتون باعث آسان­‌تر و سریع­‌تر شدن تجزیه و تحلیل می‌­شود. هنگامی که داده‌­های زیادی در اختیار فرد است، پایتون از بروز عملیات تکراری جلوگیری می­‌کند.

3. ترسیم داده‌­ها با پایتون

ترسیم داده ها (Data Visualization) از زمینه­‌های محبوب برنامه­‌نویسان است. پایتون علاوه بر انعطاف­‌پذیری و دارا بودن کتابخانه­‌های متنوع، کتابخانه­‌های گرافیکی را با ویژگی­‌های مختلف ارائه می­‌دهد. این کتابخانه‌­ها می­‌توانند نیازهای گرافیکی افراد را تامین و داده‌­ها را معنا کنند.

4. توسعه‌­ی وب با پایتون

پایتون، یک انتخاب عالی برای توسعه­‌ی وب (Web development) است. چرا که چارچوب­‌های متنوعی دارد، مانند جنگو (Django)، فلسک (Flask). از نرم‌­افزارهایی که از این چارچوب­‌ها استفاده­ کرده‌­اند می­توان به موزیلا (Mozilla)، ردیت (Reddit) و اسپاتیفای (Spotify) اشاره کرد. با وجود کتابخانه‌­ها و ماژول­‌های گسترده‌­ی پایتون، دسترسی به پایگاه داده و مدیریت محتوا آسان­‌تر شده است. 

استفاده از پایتون در حوزه­‌ی Back-end نیز رایج است. Back-end بخشی است که تمام عملکردهای برنامه را تامین می­‌کند، کدها و دستورهایی است که افراد آن را نمی­‌بینند و عملکرد سایت یا اپلیکیشن را مشخص می­‌کند. برنامه را از سمت سرور مدیریت می­‌کند و هنگامی که کاربر درخواستی می­‌دهد، با تمام پایگاه‌­های داده ارتباط برقرار می­‌کند. 

5. توسعه‌­ی بازی‌ با پایتون

اگرچه پایتون از استانداردهای صنعتی در توسعه‌­ی بازی فاصله دارد، اما کاربرد دارد. ایجاد بازی­‌های ساده با استفاده از زبان برنامه­‌نویسی امکان­٬پذیر است. بنابراین پایتون می­تواند انتخاب مناسبی برای ساخت یک نمونه‌­ی اولیه باشد.

6. اتوماسیون یا اسکریپت­‌نویسی با پایتون

اگر برنامه­‌نویس متوجه شود کاری را بارها و بارها تکرار می‌­کند، می‌­تواند با استفاده از پایتون آن را کارآمد کند. نوشتن کدی که برای ساخت این فرایند خودکار استفاده می‌­شود، اسکریپت­‌نویسی است. در دنیای برنامه‌­نویسی اتوماسیون می­‌تواند برای بررسی خطاها در چند فایل، تبدیل فایل­‌ها، محاسبات ریاضی ساده و حذف موارد تکراری استفاده شود.

7. کاربرد پایتون در علوم پزشکی

پایتون در حوزه­‌ی پزشکی (Medical Sciences) نیز کاربردهای بی‌­نظیری دارد. ترکیب پزشکی و فناوری برای تشخیص دقیق بیماری‌­ها و درمان­ آن­ها می­‌تواند نتایج خوبی به همراه آورد.

نمونه‌­هایی از کاربرد پایتون در پزشکی

• انجام تشخیص­‌های بالینی بر اساس سوابق و علائم پزشکی بیمار
• تجزیه و تحلیل داده‌­های پزشکی
• ساخت مدل‌­های محاسباتی برای سرعت بخشیدن به روند ساخت داروهای جدید

8. کاربرد پایتون در زیست­ شناسی

پایتون کاربردهای شگفت‌­انگیزی در دنیای زیست­‌شناسی (Biology) و ژنتیک و DNA دارد. این کاربرد شامل پردازش توالی­‌های مدل­‌سازی ساختارهای بیوشیمیایی است.

9. استفاده از پایتون در وسایل نقلیه‌­ی خودران

از پایتون می­‌توان برای برنامه‌­ریزی نرم­افزارهایی استفاده کرد که خودروهای خودران (Self-driving Vehicles) را کنترل می­‌کنند. این خودروها به دید کامپیوتری نیاز دارند تا ببینند کجا در حرکت­اند و مسیر خود و هرچه را که در اطرافشان است تشخیص دهند.

10. استفاده از پایتون در زندگی روزمره

پایتون فقط مخصوص برنامه‌­نویسان و دانشمندان داده نیست. یادگیری این زبان می­‌تواند فرصت­‌های جدیدی برای کسانی که مشاغل مختلفی دارند به وجود آورد. پایتون به افرادی که شغلشان برنامه­‌نویسی نیست کمک می­‌کند زندگی ساده‌­تری داشته باشند. از کارهایی که با پایتون انجام می­‌شوند می­‌توان موارد زیر را نام برد:

• به روز رسانی لیست مواد غذایی
• پر کردن فرم­های آنلاین
• تغییر نام تعداد زیادی از فایل‌­ها

برخی کتابخانه­‌های پایتون و کاربردهای آن

1. پایتون برای تجزیه و تحلیل داده‌­ها

• Numpy: کتابخانه­‌ای برای انجام محاسبات علمی است. تقریبا همه­‌ی دانشمندان علم داده (data science) از این کتابخانه استفاده می­‌کنند.
• Pandas: ابزاری برای تجزیه و تحلیل داده‌­ها­ است و قدرتمند، آسان و منعطف است.

2. پایتون برای ترسیم داده‌­ها

• Matplotlib: کتابخانه­‌ای جامع برای ترسیم داده­‌ها به صورت ثابت، متحرک و تعاملی در پایتون است.
• Seaborn: کتابخانه­‌ای برای ترسیم داده در پایتون و بر اساس Matplotlib است.
• Ggplot: به گفته وب­سایت رسمیِ این کتابخانه، شما داده‌­ها را وارد می­‌کنید و ggplot با استفاده از آن­ها تصاویر را با جزئیات رسم می­‌کند.
• Bokeh: کتابخانه‌­ای ترسیمی و تعاملی است که برای مرورگرهای مدرن وب استفاده می­‌شود.
• Pandas: این کتابخانه نیز برای ترسیم داده‌­ها استفاده می‌­شود.