چرا پایتون بهترین انتخاب برای مهندسین است؟ کاربردها و مسیر یادگیری

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی شی‌گرا و سطح بالا است که یکی از ساده‌ترین و درعین‌حال کاربردی‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی محسوب می‌شود و به‌طور گسترده در صنعت نرم‌افزار قابل استفاده است. مردم از پایتون برای برنامه‌نویسی رقابتی، توسعهٔ وب و ایجاد نرم‌افزار استفاده می‌کنند. به‌دلیل سادگی استفاده، برای مبتدیانی که در رشتهٔ مهندسی نرم‌افزار تازه‌وارد هستند توصیه می‌شود. تقاضای پایتون به‌دلیل موارد استفادهٔ گستردهٔ آن در زمینه‌های فناوری مدرن مانند علم داده، یادگیری ماشین و یادگیری عمیق با سرعت بسیار بالایی در حال رشد است. سال‌هاست که برنامه‌نویسی پایتون در میان برترین زبان‌های برنامه‌نویسی رتبه‌بندی شده است.

در مقاله مهندسی کامپیوتر چیست؟ (گرایش‌ها، بازارکار و درآمد) خواندیم که یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی از جمله پایتون نقش مهمی در ورود به بازار کار دارد. امروزه پایتون در انواع توسعه از بازی‌سازی، برنامه‌نویسی پایه و... گرفته تا توسعهٔ نرم‌افزارهای بزرگ و پیچیده استفاده می‌شود. این زبان یک پشتیبانی اجتماعی بزرگ دارد و از نظر کتابخانه غنی است،  علاوه بر این دارای انواع فریم‌ورک برای بک‌اند و فرانت‌اند می‌باشد. بنابراین به‌عنوان یک علاقه‌مند به برنامه‌نویسی، قطعاً در این عصر تکنولوژیکی با پایتون روبه‌رو خواهید شد، پس باید اصول اولیهٔ پایتون را بدانید تا درک بهتری از آن داشته باشید.

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

پایتون مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها است که ما در قالب یک برنامه به کامپیوتر خود برای انجام  کارهای خاص می‌دهیم. این زبان برنامه‌نویسی به یک اولین انتخاب برای مبتدیان تبدیل شده تا سفر برنامه‌نویسی خود را شروع کنند. تمرکز اصلی آن آسان‌تر کردن خواندن و درک آن برای توسعه‌دهندگان است. تاریخچهٔ برنامه‌نویسی پایتون به دههٔ ۱۹۸۰ توسط Guido van Rossum برمی‌گردد. او در طول تحقیقات خود در مؤسسهٔ ملی تحقیقات ریاضی و علوم کامپیوتر در هلند، پایتون را ایجاد کرد، یک زبان برنامه‌نویسی فوق‌العاده آسان از نظر خواندن و استفاده. اولین نسخه آن در سال ۱۹۹۱ منتشر شد که تنها دارای چند نوع دادهٔ داخلی و عملکرد اساسی بود.

بعدها، زمانی که در بین دانشمندان برای محاسبات عددی و تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها محبوبیت پیدا کرد، در سال ۱۹۹۴، Python 1.0 با ویژگی‌های اضافی مانند map، lambda و توابع filter منتشر شد. پس از آن، افزودن قابلیت‌های جدید و انتشار نسخه‌های جدیدتر پایتون متداول شد. افزودن قابلیت‌های جدیدتر به پایتون، آن را برای توسعه‌دهندگان مفیدتر می‌کند و عملکرد آن را بهبود می‌بخشد. در سال‌های اخیر، برنامه‌نویسی پایتون محبوبیت زیادی به‌دست آورده است. تقاضای آن در زمینه‌های مختلفی از جمله یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها، توسعهٔ وب و بسیاری موارد دیگر گسترش یافته است.

کاربردهای پایتون

 توسعه‌دهندگان، پایتون را برای توسعهٔ وب ترجیح می‌دهند، زیرا چارچوب آن آسان و غنی از ویژگی‌های مختلف است. آن‌ها می‌توانند وب‌سایت‌های پویا با بهترین تجربهٔ کاربری با استفاده از چارچوب‌های پایتون ایجاد کنند. برخی از فریم‌ورک‌ها مانند Django برای توسعهٔ Backend و Flask برای توسعهٔ Frontend هستند. اکثر شرکت‌های اینترنتی، امروزه از چارچوب پایتون به‌عنوان فناوری اصلی خود استفاده می‌کنند، زیرا نه‌تنها پیاده‌سازی آسان است، بلکه بسیار مقیاس‌پذیر و کارآمد است. اگر در ابتدای مسیر یادگیری پایتون هستید، پیشنهاد می‌کنیم دوره آموزش پایتون (PYTHON) مقدماتی را شرکت نمایید. توسعهٔ وب نیز یکی از قابلیت‌های کاربردی برترِ برنامه‌نویسی پایتون است که به‌طور گسترده در سراسر صنعت برای ایجاد وب‌سایت‌های کارآمد استفاده می‌شود.

• علم داده

دانشمندان داده می‌توانند مدل‌های هوش مصنوعی قدرتمندی را با استفاده از زبان برنامه‌نویسی پایتون بسازند. پایتون با توجه به ویژگیِ قابل‌درکِ آن، به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا الگوریتم‌های پیچیده بنویسند. علم داده برای ایجاد مدل‌ها و شبکه‌های عصبی استفاده می‌شود که می‌توانند مانند مغز انسان یاد بگیرند، اما بسیار سریع‌تر از یک مغز هستند. برای استخراج الگوها از داده‌های گذشته و کمک به سازمان‌ها در تصمیم‌گیری نیز پایتون کاربرد دارد. همچنین شرکت‌ها از این زبان برای سرمایه‌گذاری‌های آتی خود استفاده می‌کنند. اگر مایلید از آخرین اخبار حوزه علم داده مطلع شوید، سایت GeeksForGeeks.org را به شما پیشنهاد می‌کنیم.

• حذف وب و اتوماسیون

همچنین می‌توانید وظایف خود را با استفاده از Python با کتابخانه‌هایی مانند BeautifulSoup، Pandas، matplotlib و غیره خودکار کنید. کسب‌وکارها از ربات‌های هوش مصنوعی به‌عنوان پشتیبانی مشتری برای برآوردن نیازهای مشتریان استفاده می‌کنند؛ این نه‌تنها باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های آن‌ها می‌شود، بلکه تجربهٔ بهتری برای مشتری فراهم می‌کند. علاوه بر این پایتون به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا داده‌های خود و سایر رقبا را تجزیه‌و‌تحلیل کنند تا سهم خود را در بازار افزایش دهند. دوره آموزش علم داده با پایتون (Data Science by Python) شامل تحلیل داده‌های بزرگ و مصورسازی آن‌ها می‌شود که به علاقه‌مندان توصیه می‌شود.  این موضوع به سازمان‌ها کمک می‌کند تا با یافتن الگوهایی از داده‌های گذشته، داده‌های خود را سازماندهی و کسب‌وکار را مقیاس‌بندی کنند.

• CAD

همچنین می‌توانید از برنامه‌نویسی پایتون برای کار بر روی طرح‌های CAD (طراحی‌های به‌کمک رایانه)، برای ایجاد مدل‌های دو بعدی و سه‌ بعدی دیجیتالی استفاده کنید. نرم‌افزار اختصاصی CAD در بازار موجود است، اما می‌توانید برنامه‌های CAD را با استفاده از پایتون نیز توسعه دهید. شما می‌توانید با توجه به قابلیت سفارشی‌سازی و پیچیدگی ، یک برنامهٔ CAD مبتنی بر پایتون توسعه دهید. استفاده از پایتون برای توسعهٔ CAD امکان استقرار و ادغام آسان در بین پلتفرم‌ها را فراهم می‌کند.

• هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

با استفاده از کتابخانه‌هایی مانند Pandas و TensorFlow، متخصصان می‌توانند روی برنامه‌های تحلیل داده‌ها و یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل آماری، دستکاری داده‌ها و غیره کار کنند. برنامه‌نویسی پایتون یکی از پرکاربردترین زبان‌‌ها در این زمینه است. شایان ذکر است که پایتون زبان هوش مصنوعی و ML است. پایتون با مجموعه عظیمی از کتابخانه‌ها و پشتیبانی اجتماعی بزرگ کمک زیادی به این زمینه کرده است. همان‌طور که در دوره آموزش یادگیری ماشین (MACHINE LEARNING) به‌صورت کاربردی این موضوع نیز تدریس شده است، حوزه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در پایتون به طور تصاعدی در حال پیشرفت است، از این رو استفاده از پایتون نیز بسیار افزایش خواهد یافت.

• توسعه بازی

پایتون همچنین می تواند توسط توسعه‌دهندگان برای ساخت بازی با استفاده از Pygame برای توسعه بازی‌های دوبعدی و سه‌بعدی استفاده شود. برخی از بازی‌های محبوبی که با استفاده از برنامه‌نویسی پایتون ساخته شده‌اند دزدان دریایی کارائیب، بتلفیلد 2 و... هستند، پایتون کتابخانه‌ای به نام Pygame دارد که برای ساخت بازی‌های جذاب از آن استفاده می‌شود. از آنجایی که صنعت بازی در سال‌های اخیر بازار زیادی را به دست آورده است، استفاده از این نوع توسعه‌ها اخیرا بسیار افزایش یافته است. علاوه بر این ساخت بازی با استفاده از این کتابخانه بسیار آسان است.

مزایا و معایب زبان پایتون

همان‌طور که اشاره شد، پایتون یکی از پرطرفدارترین زبان‌های برنامه‌نویسی است، بنابراین کسی که بخواهد وارد دنیای پایتون شود باید به خوبی از مزایا و معایب آن آگاه باشد تا بتواند استفاده بهینه‌ای از آن داشته باشد. با مشاهده جدول زیر می‌توانید دیدگاهی جامع درباره مزایا و معایب پایتون پیدا کنید:

جمع‌بندی

برنامه‌نویسی پایتون قابلیت‌های زیادی دارد که آن را به یک زبان برنامه‌نویسی محبوب و پر تقاضا تبدیل می‌کند. پشتیبانی بالای جامعه و تعداد زیادی کتابخانه و چارچوب در پایتون، آن را به بهترین انتخاب برای توسعه‌دهندگان و مبتدیان تبدیل می‌کند که به راحتی عملیات خود را با آن انجام دهند. برنامه‌نویسی پایتون موارد استفاده در توسعه وب، توسعه بازی، اتوماسیون و فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی،ML  و تجزیه و تحلیل داده‌ها را دارد.

پایتون به‌طور مستمر نسخه جدید خود را منتشر می‌کند و توابع جدیدی را برای بهبود توسعه‌دهندگان اضافه می‌کند. اما محدودیت‌هایی نیز دارد که در مقاله مورد بحث قرار گرفت، مثلا چون اجرای آن کند است، بنابراین برنامه‌نویسان رقابتی کمتر آن را ترجیح می‌دهند. اما در کل به سرعت در حال رشد است و آینده بسیار روشنی برای این زبان برنامه‌نویسی وجود دارد. اگر قصد دارید زبان برنامه‌نویسی پایتون و همچنین زبان‌های دیگر را به‌صورت کاربردی یاد بگیرید و خود را برای ورود به بازار کار آماده کنید، دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان را از دست ندهید.

  نویسنده: مصطفی عینعلی، کارشناس مهندسی مواد - رضا صفایی، کارشناس مدیریت صنعتی.