کاربرد زبان برنامه نویسی پایتون

 

زبان‌ های برنامه ‌نویسی تنوع بالایی داشته و هر کدام کاربردها، مزایا و معایب خاص خود را دارند. اگر در مورد کاربرد زبان برنامه‌ نویسی پایتون و مزایای آن کنجکاو هستید و دنبال دلایلی می‌ گردید تا شما را به یادگیری آن ترغیب کند، با این مقاله همراه شوید. شکی نیست پایتون (Python) یکی از محبوب‌ ترین زبان‌ های برنامه‌ نویسی در جهان است و طی ده سال گذشته، به یکی از ۳ زبان برتر توسعه‌ دهندگان تبدیل شده است. طبق نظرسنجی Stack Overflow در سال ۲۰۲۰، بیش از ۴۰ درصد از توسعه‌ دهندگان در حال حاضر با پایتون کار می‌ کنند و ۳۰ درصد دیگر هم مشتاق یادگیری این زبان و شرکت در دوره های آموزش برنامه نویسی پایتون هستند. حال درباره این زبان از کجا آمد، چرا اینقدر محبوب است باید بگوییم که پایتون یک زبان برنامه‌ نویسی تفسیری، سطح بالا و همه منظوره است که خیدو فان روسوم آن را طراحی کرده‌ است، و اولین بار در سال ۱۹۹۱ منتشر شده‌ است. فلسفه اصلی طراحی پایتون «خوانایی بالای کد» می‌ باشد و نویسه‌ های فاصله خالی در آن معنادار هستند و مکرر استفاده می‌ شوند.

ساختار زبانی و دیدگاه شیء گرا در پایتون به گونه‌ ای طراحی شده‌ است که به برنامه‌ نویس امکان نوشتن کد منطقی و واضح (بدون ابهام) را برای پروژه‌ های کوچک و بزرگ می‌ دهد. همانطور که گفتیم پایتون همچنین یک زبان سطح بالا و چند منظوره است. که بدین ترتیب برای انواع پروژه ها در زمینه اپلیکیشن های سیستم عامل، توسعه و ایجاد وب، تحلیل داده، هوش مصنوعی و… مورد استفاده قرار می گیرد. و ساده بودن آن نیز به این منظور نیست که برای برنامه نویسان محدودیت داشته باشد. زبان برنامه نویسی پایتون یک نوع زبان open source و اسکریپتی است. به این معنا که قابلیت اجرایی در پلتفرم های گوناگون نظیر ویندوز، مکنیتاش و لینوکس را دارد. و با ویژگی های منحصر به فرد خود در شرکت های بزرگ صنعت کامپیوتر مانند گوگل، یوتیوب، فیسبوک، اینستاگرام و… مورد استفاده قرار گرفته و می گیرد.

داستان تولد پایتون

 

پایتون در دسامبر ۱۹۸۹ هنگام تعطیلات کریسمس در آمستردام هلند متولد شد. خیدو فان روسوم، برنامه‌ نویس هلندی، که آن زمان در مؤسسه‌ تحقیقات ریاضی و علوم کامپیوتر CWI مشغول به کار بود، برای سرگرمی و سپری کردن تعطیلات کریسمس، تصمیم گرفت برای زبان اجرانامه ‌نویسی جدیدی که مدت ‌ها در سر داشت، مفسری بنویسد که مبتنی بر ABC باشد ABC. زبان برنامه‌ نویسی همه ‌منظوره و سطح بالا شبیه بیسیک و پاسکال است که در مؤسسه CWI ابداع شد. هدف ایجاد ABC آموزش برنامه ‌نویسی و نمونه ‌سازی بود و چون سطح بالا بود (یعنی شبیه زبان انسان‌ ها بود)، به ‌راحتیِ انگلیسی خوانده می ‌شد و برای آموزش طرز کار حلقه، منطق و داده به مبتدیان بهترین راه‌ حل بود. فان روسوم چند سال روی پروژه ABC کار کرده بود و بسیاری از ویژگی ‌های آن را در پایتون به کار برد. علت انتخاب اسم پایتون برای این زبان جدید هم علاقه‌ او به سریال «سیرک پرنده مانتی پایتون» بود. خیدو در نظر داشت توسعه‌ اپلیکیشن به‌ سادگی و بدون نگرانی بابت سخت‌افزار، مدیریت حافظه و پیچیدگی ‌هایی از این دست، امکان ‌پذیر باشد؛ پس به این فکر افتاد زبان برنامه ‌نویسی خودش را ابداع کند، ایده‌ هایش را از ABC الهام بگیرد، اما زمان انجام پروژه را از سه سال به پروژه ‌ای سه‌ ماهه کاهش دهد؛ و اینگونه بود که پایتون متولد شد.

چرا پایتون محبوب است

 

در بازار کار این طور جا افتاده است که میانگین درآمد برنامه نویس ‌های پایتون نسبتا بالا است. اما این موضوع به تنهایی دلیل محبوبیت این زبان محسوب نمی‌ شود. در ادامه چند مورد از مهم‌ ترین دلایلی که پایتون زبان محبوب برنامه نویسان شده است را بیان می ‌کنیم.

• غول‌ های فناوری دنیا از پایتون استفاده می ‌کنند

یکی از دلایلی که برنامه نویسان زیادی به استفاده از پایتون روی آورده ‌اند، استفاده شرکت ‌های معتبر فناوری از آن است. گوگل، یوتیوب، فیس بوک، ناسا، دراپ باکس، یاهو، موزیلا، کورا، اینستاگرام، ردیت و بسیاری از غول ‌های فناوری دنیا به طور گسترده از پایتون استفاده می‌ کنند و همچنان نیز به دنبال استخدام برنامه نویسان پایتون هستند. همین موضوع سبب شده است تا اعتبار خاصی برای این زبان به وجود بیاید و سبب محبوبیت روزافزون آن شود.

• به طور گسترده در یادگیری ماشین، مورد استفاده قرار می‌ گیرد

زمانی که علم داده رشد کرد، محبوبیت زبان پایتون نیز به اوج خود رسید. کتابخانه ‌های (یادگیری ماشین) زیادی به زبان پایتون نوشته شدند. همچنین ابزارهای زیادی پدید آمدند تا با استفاده از پایتون، انجام پروژه ‌های یادگیری ماشین را راحت ‌تر سازند.

• مناسب برای مبتدی ‌ها

زبان برنامه نویسی پایتون می‌ تواند یکی از انتخاب ‌های فوق العاده برای برنامه نویس‌ های مبتدی باشد. سهولت در یادگیری پایتون و انعطاف پذیری آن باعث شده تا کسانی که به تازگی به عرصه برنامه نویسی وارد شده ‌اند و هنوز نمی دانند برنامه نویسی چیست، در ابتدا به سراغ یادگیری این زبان بروند.

• پایتون همه کاره است

پایتون یک زبان همه منظوره است؛ به همین دلیل می ‌تواند برای کلیه پروژه ‌ها مورد استفاده قرار بگیرد. به عبارت بهتر زمانی که یک برنامه نویس بتواند تسلط کامل به این زبان را به دست آورد، از یادگیری سایر زبان ‌ها بی‌ نیاز خواهد بود. از این زبان می ‌توان برای ساخت وب سایت ‌ها، توسعه واسط گرافیکی کاربر و تحلیل داده استفاده کرد. این قابلیت پایتون به این دلیل است که این زبان توانسته قابلیت ‌های زبان‌ های برنامه نویسی مختلف را یک جا جمع کند. به قول معروف آنچه خوبان همه دارند، پایتون به تنهایی دارد.

برخی از کاربرد های پایتون در دنیای واقعی

 

توسعه وب: وقتی صحبت از توسعه وب می ‌شود، پایتون باید ابزار اصلی شما باشد. این به این دلیل است که زبان برنامه نویسی پایتون گزینه‌ های زیادی برای توسعه وب ارائه می‌ دهد. به عنوان مثال شما Django، Pyramid، Flask و Bottle را برای توسعه چارچوب‌های وب و حتی سیستم‌های پیشرفته مدیریت محتوا مانند Plone و Django CMS در اختیار دارید. این چارچوب ‌های وب پر از کتابخانه ‌ها و ماژول‌ های استاندارد هستند که وظایفی مانند مدیریت محتوا، تعامل با پایگاه داده و تعامل با پروتکل‌ های اینترنتی مانند HTTP، SMTP، XML، JSON، FTP، IMAP و POP را ساده می کند. چارچوب ‌های وب زبان برنامه نویسی پایتون به دلیل امنیت، مقیاس پذیری و انعطاف پذیری خود معروف هستند. علاوه بر این، فهرست بسته پایتون دارای کتابخانه‌ های مفیدی مانند Requests، BeautifulSoup، Paramiko، Feedparser و Twisted Python است.

توسعه بازی: یکی دیگر از کاربردهای پایتون، توسعه بازی و طراحی اپلیکیشن است. همانطور که قبلاً ذکر شد، پایتون دارای افزونه‌ های مفید (کتابخانه) است که برای توسعه بازی‌ های تعاملی مفید است. به عنوان مثال، کتابخانه‌هایی مانند PySoy (موتور بازی سه بعدی که از Python 3 پشتیبانی می ‌کند) و PyGame  دو کتابخانه مبتنی بر پایتون هستند که برای توسعه بازی بسیار مورد استفاده قرار می ‌گیرند. پایتون اساس بازی‌ های محبوب مانند Battlefield 2، Frets on Fire، World of Tanks، Disney’s Toontown Online، Vega Strike و Civilization-IV است. گذشته از توسعه بازی، طراحان بازی همچنین می ‌توانند از پایتون برای توسعه ابزارهایی برای ساده سازی اقدامات خاص مانند طراحی سطح یا ایجاد یک درخت گفتگو استفاده کنند و حتی از این ابزارها برای صادر کردن آن وظایف در قالب ‌هایی که موتور بازی اصلی می‌ تواند استفاده نماید، استفاده کنند. همچنین پایتون به عنوان زبان برنامه نویسی توسط بسیاری از موتورهای بازی استفاده می ‌شود.

کاربردهای علمی و دیجیتالی: پایتون با دارا بودن کتابخانه عظیم خود به ابزاری مهم در محاسبات علمی و دیجیتال تبدیل شده است. در واقع زبان برنامه نویسی پایتون اسکلت را برای برنامه‌ هایی که با پردازش داده‌ های حسابی و علمی سروکار دارند، فراهم می‌ کند. برنامه‌ هایی مانند FreeCAD (نرم افزار مدل سازی سه بعدی) و Abaqus (نرم افزار روش اجزای محدود) در پایتون کد گذاری می ‌شوند. برخی از مفید ترین بسته ‌های پایتون برای محاسبات علمی و عددی عبارتند از:

• SciPy  (کتابخانه علمی دیجیتال)
• پانداها (کتابخانه تجزیه و تحلیل داده‌ها)
• IPython  (پوسته فرمان)
• پایتون دیجیتال (بسته دیجیتال اساسی)
• مجموعه ابزار زبان طبیعی (تجزیه و تحلیل ریاضی و متنی)

هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی: مدل ‌ها و پروژه ‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به طور ذاتی با مدل ‌های نرم افزاری سنتی متفاوت است. وقتی درباره پروژه‌ های هوش مصنوعی/ یادگیری ماشین صحبت می‌ کنیم، ابزارها و تکنیک ‌های مورد استفاده و مجموعه مهارت ‌های مورد نیاز کاملاً متفاوت از آنهایی است که در توسعه پروژه‌ های نرم افزاری سنتی استفاده می ‌شود. برنامه ‌های کاربردی یادگیری هوش مصنوعی/ ماشین نیاز به زبانی پایدار، امن، منعطف و مجهز به ابزارهایی دارد که بتواند نیازهای متنوع و منحصر به فرد چنین پروژه‌ هایی را برآورده کند. زبان پایتون همه این ویژگی ‌ها را دارد و بنابراین یکی از ترجیح داده ترین زبان‌ ها برای متخصصان علم داده شده است. سادگی، ثبات، استقلال پلتفرم، مجموعه چشمگیر کتابخانه‌ های عاقل و جامعه فعال آن را به ابزار ایده آل برای توسعه برنامه ‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین تبدیل می ‌کند. برخی از بهترین بسته‌ های پایتون برای AI و ML عبارتند از:

• SciPy  برای محاسبات پیشرفته
• پانداها برای تجزیه و تحلیل داده‌ های عمومی
• Seaborn  برای تجسم داده‌ ها
• Keras، TensorFlow و Scikit-Learn for ML
• NumPy برای محاسبات علمی و تجزیه و تحلیل داده‌ ها با کارایی بالا

به غیر از این افزونه‌ ها، کتابخانه‌ های دیگر مبتنی بر پایتون مانند NLTK، Caffee، PyTorch و Accord.NET  نیز وجود دارند که برای پروژه‌ های هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی مفید هستند.

فریم ورک های پایتون

 

برنامه نویسان پایتون برای سهولت توسعه روند کاری خود به چه چیزی نیاز دارند، پاسخ فریمورک ‌های پایتون است. با خودکار سازی اجرای وظایف اضافی، چارچوب ‌ها زمان توسعه را کاهش می ‌دهند و توسعه دهندگان را قادر می ‌سازد تا بیشتر بر روی منطق برنامه (به جای تمرکز بر روی عناصر معمولی و پیش پا افتاده) و موارد مهم تری نظیر سئو سایت تمرکز کنند. از آنجا که یکی از زبان‌ های برنامه نویسی پیشرو است، هیچ محدودیتی برای چارچوب‌ های پایتون وجود ندارد. چارچوب ‌های مختلف دارای مزایا و ویژگی‌ های خاص خود هستند. بنابراین، انتخاب از بین فریمورک ‌های متعدد، باید بر اساس الزامات پروژه و ترجیح توسعه دهنده و قیمت طراحی سایت انجام شود. انواع فریمورک های پایتون   (Python):

• فریمورک های full-stack زبان پایتون

فریمورک هایی که در این دسته بندی قرار میگیرد یک راه حل کامل برای نیاز توسعه دهندگان است . از جمله کارهایی که این فریمورک ها انجام میدهند:‌  ساخت و مدیریت فرم ها ، اعتبار سنجی فرم ها و تمپلیت سازی بخشی از کارهایی است که این فریمورک ها انجام میدهند.

• فریمورک های Microframework زبان پایتون

این نوع فریمورک ها ، فریمورک های نسبتا سبکی هستند که امکانات اضافی ارائه نمیدهند مانند : لایه ی انتزاعی پایگاه داده ،‌اعتبار سنجی فرم ها و بعضی ابزارها و کتابخانه های خاص دیگر . برنامه نویسی که با فریمورک های Microframework کار میکند باید افزودنی های جانبی را بعدا خودش دستی به پروژه اضافه کند همچنین نیاز کدنویسی کمی بیشتر است .

• فریمورک های Asynchronous زبان پایتون

با کسب محبوبیت های اخیر ،هر Asynchronous یک Microframework است که توانایی این را دارد تا اتصالات متقارن بسیار زیادی را هندل کند. بطور معمول یک فریمورک Asynchronous که برای پایتون ساخته شده است از کتابخانه های asyncio زبان برنامه نویسی استفاده می کند

دوره آموزش زبان برنامه نویسی پایتون

 

شما عزیزان می توانید برای یادگیری بهتر و حرفه ای تر زبان برنامه نویسی پایتون در دوره های آموزش برنامه نویسی مجتمع فنی تهران نمایندگی انقلاب شرکت کنید. همینطور شما با شرکت در این دوره های آموزش مجتمع فنی تهران یک مدرک معتبر دو زبانه دریافت خواهید کرد. اگر مایل به شرکت در این دوره ها هستید می توانید بر روی گزینه ثبت نام کلیک نمایید و از این دوره های آموزشی بهرمند شوید. مجتمع فنی تهران نمایندگی انقلاب تلاش می کند تا آموزش این دوره ها به صورتی باشد که اصول کلی و پایه ای برنامه نویسی، در قالب یک زبان آموزش داده شود. از این رو، این دوره ها هیچ پیش نیازی ندارند و تمامی علاقمندان حتی اگر تازه کار باشند و هیچ سابقه ای نداشته باشند می توانند از این دوره ها بهرمند شوند.

تلفن تماس: 66939772 – 66933439