آموزش پایتون در مهندسی برق

پایتون جادوی برنامه نویسی این روزها در بین مهندسین به شمار می‌رود و بسیاری از مسائل و سوالات حل نشده را به‌راحتی قابل حل می‌کند و این جا زمانی است که یک مهندس برق تصمیم می‌گیرد یادگیری علم برنامه نویسی را آغاز کند. اما چطور و چگونه؟ اصلا چرا پایتون را انتخاب کند؟ در این مقاله به پاسخ صحیح این سوالات خواهید رسید.

اهمیت زبان پایتون در مهندسی برق

در دنیای در حال تغییر امروز، صنعت فناوری اطلاعات همیشه یک بازار پرطرفدار محسوب می‌گردد. برنامه ‌نویسی یکی از مواردی است که نقش بسیار مهمی در موفقیت یک کسب و کار ایفا می‌کند. زبان‌های برنامه‌نویسی زیادی نیز در همین راستا برای دستیابی به اهداف مختلفی استفاده می‌شوند که در اینجا پایتون مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا است که از زبان انگلیسی ساده برای نوشتن کدها و اجرای آن‌ها استفاده می‌کند. پایتون بر روی برنامه‌ها و اپلیکیشن‌های مختلف اجرا می‌شود، رایگان است و توسعه‌دهندگان از هر رشته و گرایشی می‌توانند برای ارتقای پروژه‌های خود و خودکارسازی مسائل و دستورات از آن استفاده نمایند. بیش از یک دهه است که مهندسین برق از پایتون به طور گسترده برای کارهایی مانند تجزیه و تحلیل داده‌ها، یادگیری ماشین و پردازش تصویر استفاده می‌کنند. همچنین برای سیستم‌های اتوماسیون، پردازش سیگنال و کنترل و همچنین برای نمونه‌سازی اولیه نیز از آن استفاده می‌شود. در ادامه برخی از دلایل اهمیت پایتون را مشاهده می‌نمایید:

• تفسیری بودن زبان پایتون
• وجود مفسر تعاملی با پاسخ‌دهی سریع
• وجود کتابخانه‌های گسترده و ماژول‌های مختلف

کاربرد پایتون در گرایش‌های مختلف مهندسی برق

پایتون همیشه به عنوان یک زبان برنامه نویسی برای طراحی مدار در مهندسی برق عرضه نمی‌شود. در گرایش‌های مختلف مهندسی برق با توجه به نوع نیاز از پایتون استفاده می‌شود. آزمایش و شبیه سازی در نمونه‌های اولیه‌ی سخت افزار، چک کردن خروجی های نرم افزار و کنترل کیفیت تولیدات از طریق کدهای برنامه‌نویسی نیز از جمله کاربردهای پایتون در این حیطه خواهند بود. این کاربرد حتی ممکن است به شکل یک پیام‌رسان در بین ماشین‌ها و قطعات باشد و یا سیگنال‌های حیاتی یک انسان را ثبت کند و نشان دهد. در ادامه برای هر گرایش مهندسی برق کاربردهای متعدد آن را مشاهده می‌کنید:

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره گرایش‌های مختلف رشته مهندسی برق نیز می‌توانید مقاله رشته مهندسی برق چیست؟ را نیز مطالعه فرمایید.

چرا پایتون در بین مهندسین برق محبوب واقع شده است؟

پایتون به عنوان یک زبان برنامه نویسی تطبیق پذیر با داشتن ویژگی‌های فوق‌العاده باعث گردیده تا مهندسین برق در گرایش‌های متعددی به یادگیری آن مشتاق شوند. از جمله دلایلی که به محبوبیت پایتون در بین مهندسی برق اشاره دارد، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• سادگی فرآیند: در پایتون تمامی کدها به راحتی با استفاده از زبان انگلیسی نوشته می‌شوند تا محاسبات پیچیده به راحتی قابل حل باشند.
• انعطاف‌پذیری: مهندسی برق در حیطه‌های مختلفی مانند طراحی بردهای الکترونیکی و پردازش سیگنال به پایتون نیاز دارد. این ویژگی به مهندسین اجازه می‌دهد تا در پیشبرد پروژه‌های خود از یک زبان برنامه نویسی واحد استفاده نمایند.
• کتابخانه‌های گسترده: پایتون با بهره‌گیری از کتابخانه‌ها و فریم ورک‌های متعدد محاسبات را آسان می‌کند و علاوه بر نوشتن اسکریپت‌های ساده امکان ایجاد برنامه‌های کاملی را خواهد داد. به عنوان مثال در کار کردن با داده‌ها، کتابخانه‌هایی مانند Pandas و NumPy مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• سفارشی‌سازی: پایتون قابلیت تغییر و ویرایش در فایل‌های طراحی شده به وسیله‌ی نرم افزارهای CAD را ارائه می‌دهد. مهندسین برق می‌توانند بجای استفاده از رابط کاربری از طریق اسکریپت نویسی، طراحی‌های حرفه‌ای و اصولی را طبق نظر مشتریان شخصی‌سازی نمایند.
• منابع آموزشی در دسترس: دانشجویان همیشه دغدغه‌ی یادگیری از منابع آموزشی کامل و معتبر را دارند. خوشبختانه پایتون جزو برنامه‌هایی است که آموزش‌های بسیاری برای آن در دسترس است و انجمن‌های آنلاین تخصصی نیز برای هر رشته و گرایش در آن تشکیل گردیده است. جزوات، ویدیوهای آموزشی، کلاس‌های حضوری و یا حتی بازی‌های طراحی شده برای یادگیری پایتون جزوی از مجموعه عظیم یادگیری پایتون به شمار می‌روند.
• قابلیت ادغام با زبان‌های دیگر برنامه‌نویسی: پایتون می‌تواند به راحتی با زبان‌های دیگر مانند C و C++ ادغام شود که این موضوع به برنامه نویسان این امکان را می‌دهد که از کدهای موجود در زبان‌های دیگر نیز استفاده کنند.
• نیاز نداشتن به دانش اولیه: شما می‌توانید بدون دانش قبلی در مورد برنامه‌نویسی چه به صورت نظری و چه عملی، یادگیری پایتون را شروع نمایید. از نوشتن توابع، کلاس‌ها، اشیاء و حلقه‌ها نترسید و به راحتی برنامه نویسی را شروع نمایید. 
• کسب نتایج دقیق و رضایت‌بخش:  شما می‌توانید هر گونه ورودی را در پایتون وارد و اجرا نمایید و نتایج دقیقی را با رسم انواع نمودار و جدول مشاهده نمایید.

نقش پایتون در آینده مهندسی برق

مهندسی برق به عنوان یک رشته‌ی تحصیلی همیشه در حال توسعه به شدت از فناوری و علم روز دنیا تاثیر پذیر خواهد بود. پایتون که این روزها پایه و اساس هوش مصنوعی محسوب می‌گردد، قادر خواهد بود تا با استفاده از انعطاف پذیری و تحلیل مسائل پیچیده، در آینده‌ی مهندسین برق تغییر شگرفی ایجاد کند. انجام گزارش‌ها و تحلیل‌هایی که برای یک گروه مهندسی ممکن است بیش از چندین ساعت طول ‌بکشد، با نوشتن یک کد پایتون به یک عملیات خودکار تبدیل خواهد شد و تنها در چند ثانیه انجام می‌گردد.

حضور پایتون و به کار گیری آن در صنعت می‌تواند منجر به آسان شدن فرآیندهای کنترل کیفیت، تولید و ارتقای محصولات، خودکارسازی ثبت سیگنال‌های حیاتی بدون نیاز به اپراتور و حتی طراحی و شبیه سازی ربات‌هایی بجای انسان را ممکن می‌سازد. این پیش بینی‌ها که تا حد زیادی هم درست هستند، باید هشداری برای مهندسین برق به شمار بیاید که اطلاعات و دانش خود را مطابق با علم روز ارتقا دهند و همگام با جامعه جهانی مهندسین پیش بروند.

معرفی کتابخانه‌های پایتون برای مهندسی برق 

تا اینجا که با ویژگی‌ها و کاربردهای پایتون آشنا شدید خواندید که یکی از ویژگی‌های چشمگیر پایتون در مهندسی برق، دسترسی به کتابخانه‌ها و فریم و رک های گسترده‌ی آن است. این منابع اطلاعاتی به کدهای آماده مجهز هستند که کاربر را از نوشتن دوباره‌ی آن‌ها معاف می‌کند و هر کتابخانه مختص به یک حیطه و تخصص توسعه یافته است. برخی از این کتابخانه‌های تخصصی برای مهندسی برق را در جدول زیر مشاهده می‌نمایید:

بازارکار و درآمد برنامه‌نویسان پایتون 

بیش از یک دهه است که مهندسین برق در گرایش‌های مختلف به دنیای برنامه نویسی وارد شدهاند و آن را به عنوان یک شغل با موقعیت اجتماعی و مالی مناسب انتخاب کرده‌اند. در ایران نیز مانند بقیه‌ی کشورهای در حال توسعه‌ی دنیا، به برنامه نویسان حوزه‌ی برق اهمیت داده می‌شود و آن‌ها را در موسسات خصوصی و دانش بنیان جذب می‌کنند. بسیاری از شرکت‌ها و کارخانه‌های تولید کننده نیز برای پیش برد خطوط تولید خود به مهندسین برنامه نویس احتیاج دارند. در ادامه برخی از عناوین شغلی مرتبط با پایتون و مهندسی برق را به همراه میانگین درآمد ماهیانه مشاهده می‌نمایید:

این عناوین در ابتدا شاید کمی دور از دسترس به نظر برسند اما با تلاش، مداومت در یادگیری و همچنین آموزش دیدن توسط منابع آموزشی معتبر دست‌یافتنی خواهند شد. پس برای تبدیل شدن به یک مهندس برق برنامه نویس از همین الان شروع کنید.

برای یادگیری پایتون از کجا شروع کنیم؟

حالا که با عنوان‌های شغلی و حقوق تقریبا متناسب یک برنامه نویس پایتون در حوزه‌ی برق آشنا شدید، باید قدم بعدی یعنی آموزش و یادگیری را بردارید! شما ابتدا باید بدانید که برای شروع پایتون به هیچگونه پیش نیازی احتیاج ندارید اما باید به درس‌های دانشگاهی خود مسلط باشید. گذراندن یک دوره‌ی آموزشی معتبر می‌تواند مسیر شما را برای ورود به حیطه‌ی تخصصی گرایش هموار کند. گروه آموزشی پارس پژوهان با برگزاری کلاس‌های آموزشی پایتون به صورت مقدماتی و پیشرفته به طور تخصصی برای مهندسی برق می‌تواند یک انتخاب مناسب برای شما باشد. پشتیبانی حرفه‌ای در طول کلاس‌ها و حتی بعد از اتمام کلاس، بهره‌مندی از اساتید با تجربه و اعطای مدرک فنی و حرفه‌ای از ویژگی‌های دوره‌های آموزشی ما خواهد بود که می‌تواند ورود شما را به بازار کار پس از گذراندن دوره آسان نماید. برخی از دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان را در ادامه مشاهده می‌نمایید:

• دوره آموزش پایتون PYTHON مقدماتی
• دوره آموزش یادگیری عمیق با پایتون Deep Learning by Python
• دوره آموزش علم داده با پایتون Data Science by Python
• دوره آموزش پایتون PYTHON پیشرفته

جمع‌بندی

پایتون به عنوان یک زبان برنامه نویسی ساده اما انعطاف پذیر علاوه بر ایفای نقش در علوم برنامه نویسی، به دنیای مهندسی برق نیز وارد شده و در حوزه‌های متعدد این رشته سهولت و سرعت را به ارمغان آورده است. در کنار اصول اولیه الکترونیک، کسب دانش پایتون می‌تواند به یک مهندس شاغل کمک کند تا مهارت‌های خود را از طراحی مدار تا تولید محصولات جدید، بیفزاید. پایتون در دنیای رقابتی امروز مهم و اساسی به شمار می‌رود و با یادگیری آن فرصت‌های فراوان شغلی مناسبی برای شما حاصل خواهد شد. 

نویسنده: صالحه علی پور, کارشناس ارشد مهندسی پزشکی.