انواع کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون

فریماه ترومیده

زبان برنامه نویسی پایتون یک زبان محبوب و همه فن حریف 

 آیا این سوال برای شما پیش آمده که کدام برنامه برای یادگیری مناسب تر است؟ چگونه می توانید در کمترین زمان ممکن مهارت لازم را کسب کنید و یا این که یادگیری کدام زبان می تواند از شما یک برنامه نویس کار آفرین تمام عیار در حوزه طراحی وبسایت و یا ساخت اپلیکیشن بسازد؟ بله این یک واقعیت است که یک برنامه نویس می تواند با یادگیری بهترین زبان های برنامه نویسی یک کارآفرین موفق شود! همان طور که می دانید زبان برنامه‌ نویسی پایتون یک زبان  قدرتمند، سطح بالا، پرکاربرد و شی‌گرا است. زبان برنامه نویسی پایتون یکی از بهترین زبان‌ های برنامه‌ نویسی حال حاضر در دنیا و عصر تکنولوژی است که در بین سه زبان برنامه نویسی محبوب و پرکاربرد، قراردارد.

زبان برنامه نویسی پایتون در زمینه هایی همچون توسعه وب، توسعه نرم افزار، ریاضیات، محاسبات حساب کتابی، آمار، داده ها مورد استفاده قرار می گیرد. زبان برنامه نویسی پایتون یک زبان سطح بالا و همه منظوره است که خوانایی بالایی دارد و کتابخانه های فراوانی را نیز در اختیار کاربر قرار می دهد. این زبان که یکی از زبان های شی گرا محسوب می شود، از مدل های مختلف برنامه نویسی، از جمله برنامه نویسی دستوری و تابع محور پشتیبانی می کند.

زبان برنامه نویسی پایتون به دلیل ساده بودن، پشتیبانی از انواع مدل‌ های برنامه‌ نویسی (شی‌گرا، دستوری و تابع محور) و کتابخانه‌ های قدرتمندی که برای آن در حوزه‌ های گوناگون نوشته شده، بسیار محبوب و پرکاربرد در سطح بقیه برنامه ها است. موفق ترین کسب‌ و‌ کارهای فعال در حوزه فناوری، از پایتون برای انجام پیاده‌ سازی پروژه‌ های حوزه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین استفاده می کنند. برنامه نویسی شی گرا از کلیدی ترین مفاهیم برنامه نویسی محسوب می شود و با به کارگیری برنامه نویسی شی گرا در پایتون می توان نرم افزار قابل فهمی تولید کرد که خطایابی و نگهداری برنامه را ساده تر می نماید.

زبان برنامه نویسی پایتون می تواند مفاهیم شی گرایی را به ساده ترین شکل ممکن بررسی نماید و نکاتی را مطرح کند که رعایت آن ها اثر بسیار زیادی بر روی کیفیت برنامه نویسی خواهد داشت.  

از دیگر ویژگی های مهم و فوق العاده ی زبان پایتون سادگی و قابلیت خوانایی بالای کدهای آن است. در کارهای تیمی این خوانایی بالا به کارتان سرعت بالایی می دهد و باعث می شود مجموعه و یا گروه سریع تر به اهداف خود برسند و دستیابی به موفقیت را به زودی برایتان به ارمغان خواهد آورد. کدها در کوتاه هستند ولی دارای بازدهی بالایی هستند و شرکت های بزرگ و موفقی همچون گوگل، ناسا و یاهو از پایتون استفاده می کنند!

همچنین پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا است و به زبان انسان نزدیک تر هستند به نوعی ساده‌تر هستند. می توانید با پایتون برای هر دستگاهی برنامه‌ نویسی کنید زیرا این یک برنامه کامل و چند منظوره است. 

انواع کتابخانه های زبان برنامه نویسی پایتون

هر کدام از زبان های برنامه نوسی چندین کتابخانه دارد که برای آشنایی با زبان های برنامه نویسی بهتر است ابتدا در مورد کتابخانه های برنامه نویسی نیز مطالعه و تحقیق کنید. برای معرفی کتابخانه‌ های زبان برنامه نویسی پایتون نیازی نیست که زبان های برنامه نویسی را بشناسید، اگر به صورت یکپارچه باشد، موازی کاری را انجام می دهند. پایتون بی نهایت ساده است و دارای کتابخانه های بی شماری است که از طریق همین کتابخانه شما می توانید هم برای موبایل و هم برای کامپیوتر اپلیکیشن تولید کنید. از پایتون برای امنیت اطلاعات نیز استفاده می کنند. کتابخانه‌ های زبان برنامه نویسی پایتون که به صورت کوتاه و مختصر بیان شده است به شرح ذیل می باشد .

 Pandas

Pandas  یک کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون است که ساختارهای داده سریع، انعطاف‌ پذیر و رسای طراحی شده برای کار با داده‌ ها را به سادگی و بین آن فراهم می‌ کند. 

هدف از کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون Pandas آن است که یک بلوک سازنده سطح بالای اساسی برای انجام تحلیل‌ های جهان واقعی و کاربردی در پایتون فراهم کند.

Matplotlib

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون Matplotlib یک کتابخانه دوبُعدی پایتون است که گستره‌ای از فرمت‌ های و محیط‌ های تعاملی در سراسر پلتفرم‌ ها فراهم می‌ کند.

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون Matplotlib در اسکریپت‌ های پایتون، شل پایتون و سرورهای برنامه کاربردی وب و دیگر رابط‌ های کاربری گرافیکی قابل استفاده است.

NumPy

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون NumPy  کتابخانه پایه‌ ای مورد نیاز برای محاسبات کامپیوتری با پایتون است. این کتابخانه شی آرایه N-بُعدی، توابع پیچیده، ابزارهایی برای یکپارچه‌ سازی C و C++ و کدهای فرترن را فراهم می‌ کند و برای محاسبات جبر خطی، تبدیل فوریه و اعداد تصادفی نیز مفید و قابل استفاده می باشد.

SciPy

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون SciPy یک نرم‌افزار متن‌ باز برای علم ریاضیات، جبر و هندسه، علوم و مهندسی است. این کتابخانه شامل ماژول‌ هایی برای آمار، «بهینه‌ سازی، یکپارچه‌ سازی، جبرخطی، تبدیل فوریه، پردازش سیگنال و تصاویر، معادلات دیفرانسیل معمولی و …. است.

StatsModels

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون StatsModels یک بسته پایتون است که مکملی جهت انجام محاسبات سر شماری و آماری شامل آمار توصیفی، تخمین و استنباط برای مدل‌ های آماری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

plotly.ly

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون plotly.ly یک کتابخانه گرافیکی تعاملی، متن‌ باز و مبتنی بر مرورگر وب برای پایتون است. این کتابخانه بر فراز plotly.js که یک کتابخانه ترسیم نمودار سطح بالا است، ساخته شده است، که شامل بیش از ۳۰ نمونه نمودار، شامل نمودارهای علمی، گراف‌ های سه‌ بُعدی، نمودارهای آماری ، نقشه‌ های SVG، نمودارهای آماری و …. است.

pydot

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون pydot رابطی جهت زبان توصیف نمودار است. این بسته شامل رابطی برای کلاس‌ هایی برای ارائه نمودارها و تبدیل آن‌ ها به زبان DOT و یک تجزیه کننده و یا پارسر است.

Bokeh

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون Bokeh  یک کتابخانه بصری‌ سازی تعاملی برای پایتون است که ارائه بصری زیبا و معنا دار از داده‌ ها در مرورگرهای وب مدرن را امکان‌ پذیر می‌ سازد. با استفاده از Bokeh، می‌ توان به سرعت و سادگی نمودارهای تعاملی، داشبوردها و برنامه‌ های کاربردی داده را ساخت.  تاریخچه وسایل سمعی بصری به زمان شکل گیری سینما، صدا و تلویزیون بر می گردد اما با پیشرفت علم و تکنوژی، جهان وارد عصر تازه ای شده که در آن از منابع سمعی بصری برای اطلاع رسانی، آموزش و پژوهش استفاده می شود بنابراین فرهنگ جدیدی در حال شکل گیری است 

همچنین کتابخانه زبان برنامه نویسی Bokeh  از بهترین کتابخانه های زبان برنامه نویسی پایتون است که برای پردازش تصویر (بخشی از علم کامپیوتر است که به دو بخش عمده ی بینایی ماشین و بهبود تصاویر اشاره دارد) و در حوزه های زیر مورد استفاده قرار می گیرد.

حوزه های صنعتی (سازندگان تجهیزات صدا و تصویر)، حوزه ای فرهنگی (هنرهای خلاق و انتقادی)، حوزه های آموزشی (آموزش از طریق فیلم و تلویزیون ) و حوزه های سازمانی (مدیریت تولید و بایگانی مستندات)

به زبان ساده تر، پردازش تصویر یعنی انجام برخی عملیات با استفاده از الگوریتم ها روی تصاویر دیجیتال است. کاربردهای پیلو در زبان برنامه نویسی پایتون شامل ذخیره تصویر، تغییر اندازه تصویر، بریدن تصویر، چرخش تصویر، خواندن و نمایش تصویر، بهبود تصویر، گذاشتن فیلتر روی تصویر (از فیلتر های مهم بلور، نقاشی شده، تیز، صاف و پیدا کردن لبه است) می باشد.

Gensim

کتابخانه زبان برنامه نویسی Gensim یک کتابخانه پایتون برای مدل‌ سازی موضوع، اندیس‌گذاری اسناد و بازیابی مشابهت برای نوشتارهای بزرگ است. مخاطب هدف این کتابخانه جامع، پردازش زبان طبیعی وبازیابی اطلاعات و ریکاوری داده ها هستند.

 Scrapy

کتابخانه زبان برنامه نویسی Scrapyیک چارچوب و وب اسکرپینگ و خزش وب است که برای خزش در وب‌سایت‌ ها و استخراج داده‌ها از صفحات آن‌ها مورد استفاده قرار می‌ گیرد. این چارچوب برای طیف وسیعی از اهداف از داده‌ کاوی گرفته تا مانیتورینگ و تست خودکار قابل استفاده است. جهت طراحی وبسایت  و یا حتی یک سیستم مدیریت محتوای سایت و یا وبلاگ شخصی و اپلیکیشن تحت وب، این فریمورک بسیار پرکاربرد است.

  TensorFlow

یکی از بهترین کتابخانه های یادگیری ماشین در زبان برنامه نویسی پایتون است .کتابخانه های زیادی برای ماشین لرنینگ در پایتون وجود دارند و برای همین است که انتخاب اول کسانی که می خواهند با ماشین لرنینگ کار کنند پایتون است.

 زبان برنامه نویسی تنسور فلو (TensorFlow) توسط شرکت گوگل و تیم برین ساخته شده است و متن باز است. همچنین از کتابخانه زبان برنامه نویسی تنسورفلو جهت اهداف یادگیری عمیق (زیر شاخه ای از یادگیری ماشین) و محاسبات عددی نیز استفاده می شود.

زبان برنامه نویسی تنسور فلو (TensorFlow)در اپلیکیشن هایی نظیر GoogleVoice و GooglePhotos توسط این کتابخانه توسعه داده شده اند.

 Selnium

یکی دیگر از محبوبترین فریمورک های پایتون برای طراحی وب است. شما با استفاده از این کتابخانه با کمی کدنویسی می توانید بسیاری از عملیات طراحی وب را انجام دهید یعنی کارهایی مثل پرکردن فرم، لاگین یا بازکردن صفحه ای از وب و … را این فریمورک می تواند برای شما انجام دهد.

 Scikit-learn

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون اسکیت لرن Scikit-learn یکی از کتابخانه های محبوب حوزه ماشین لرنینگ در پایتون است. کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون اسکیت لرن Scikit-learn شامل ابزارهای ساده و کارآمد برای داده کاوی و تحلیل داده است. هدف کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون اسکیت لرن Scikit-learn طبقه بندی است به طور مثال مشخص کند یک شی متعلق به کدام دسته است و یا پیش بینی یک ویژگی با ارزش مداوم در ارتباط با یک شی است و یا این که به گونه ای خوشه بندی کنیم که گروه بندی اتوماتیک شی ها شبیه به هم درون یک مجموعه تقسیم شود و یا ابعاد را کاهش دهیم زیرا کاهش تعداد متغیرهای تصادفی برای رسیدگی کردن است و یا انتخاب مدل را به چه نحوی انجام دهیم. مقایسه، اعتبار سنجی، انتخاب پارامترها و مدل ها را انتخاب کنیم و سپس استخراج ویژگی ها و نرمال سازی را انجام دهیم 

Pendulum

کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون  Pendulum یک کتابخانه ی کار با زمان و تاریخ است. با کتابخانه زبان برنامه نویسی پایتون  Pendulum قادر خواهید بود با استفاده از ناحیه ی زمانی، زمان و تاریخ را تحویل کاربر دهید، می توانید تمام کار های مرتبط به تاریخ، روزها، هفته ها و زمان را در یک زبان برنامه نویسی انجام دهید

PyMong

یکی از کتابخانه های مهم پایتون جهت کار با پایگاه داده ی MongoDB است. پایگاه های داده وظیفه ی نگهداری، درج، حذف و بروزرسانی اطلاعات را دارند که هر زمان، کاربر اطلاعات را درخواست کرد فورا در دسترس باشد. این کتابخانه ی ارزشمند رایگان است و کاربرد های بسیاری در پایتون و بحث پایگاه داده دارد. MongoDB پایگاه داده مناسب و بسیار ارزشمندی است از ویژگی های آن سرعت، قدرت، انعطاف پذیری و گسترش پذیری است و یکی از امکانات فوق العاده ی زبان برنامه نویسی پایتون امکان اتصال به تمام پایگاه های داده دنیا است.

 PyGame

 این یکی از کتابخانه های بازی سازی در پایتون است. همان طور که می دانیم، بیشتر کتابخانه های زبان برنامه نویسی پایتون به بحث های ماشین لرنینگ، علم داده، داده کاوی و مسائلی از این قبیل ارتباط دارد. اما در هر زبان برنامه نویسی مسلما ما به موتور های بازی سازی و کتابخانه های غنی نیازمندیم که  PyGame یکی از همین کتابخانه ها است.

PyGame به عنوان یک موتور بازی سازی پایتون شناخته می شود که تولید کنندگان بازی های ویدیویی از آن جهت ساخت بازی در پایتون استفاده می کنند. این موتور بازی سازی متن باز است همچون بسیاری دیگر از کتابخانه های پایتون  که این یک ویژگی ارزشمند در دنیای نرم افزار است .یکی از کاربردهای مهم PyGame رندر کردن سورس کد است که در این کتابخانه این کار بسیار راحتی است.

کلام آخر

 یک زبان کامل و روان برای برنامه نویسان مبتدی و حرفه ای و حتی افرادی که می خواهند تازه در این دنیای شگفت انگیز قدم بگذارند، بدون شک زبان برنامه نویسی پایتون است. آموزش زبان برنامه نویسی پایتون می تواند یک فرصت تازه برای شما باشد تا بتوانید بازی مورد علاقه خود طراحی کنید و آن را بسازید. یا می توانید اپلیکیشنی جذاب برای شغل خود بسازید و از آن استفاده کنید و به کسب و کار خود رونق دهید.