Python和人工智能(AI) - 它們?nèi)绾蜗嚓P(guān)？

Python是當(dāng)今開發(fā)人員使用的最流行的編程語言之一。Guido Van Rossum于1991年創(chuàng)建它，自成立以來，它一直是使用最廣泛的語言之一，還有C ++，Java等。

在我們努力確定什么是AI和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最佳編程語言時(shí)，Python取得了很大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

Python的特性和優(yōu)勢(shì)

Python是一種解釋語言，在人類的術(shù)語中意味著它不需要在執(zhí)行之前編譯成機(jī)器語言指令，并且可以由開發(fā)人員直接用于運(yùn)行程序。這使得它足夠全面，可以讓仿真器或虛擬機(jī)在本機(jī)機(jī)器語言之上解釋語言，這是硬件理解的。

它是一種高級(jí)編程語言，可用于復(fù)雜的場(chǎng)景。高級(jí)語言處理變量，數(shù)組，對(duì)象，復(fù)雜算術(shù)或布爾表達(dá)式以及其他抽象計(jì)算機(jī)科學(xué)概念，以使其更加全面，從而以指數(shù)方式增加其可用性。

Python也是一種通用編程語言，這意味著它可以跨域和技術(shù)使用。

Python還具有動(dòng)態(tài)類型系統(tǒng)和自動(dòng)內(nèi)存管理功能，支持各種編程范例，包括面向?qū)ο?#xff0c;命令式，功能和程序等等。

Python適用于所有操作系統(tǒng)，并且還有一個(gè)名為CPython的開源產(chǎn)品，該產(chǎn)品也廣受歡迎。

現(xiàn)在讓我們看一下如何為什么Python 對(duì)AI比其他流行的編程語言更具優(yōu)勢(shì)。

AI和Python：為什么？

為什么我們應(yīng)該選擇Python作為AI而不是其他？

Python提供的代碼最少，實(shí)際上是其他OOP語言的1/5。這是它是當(dāng)今市場(chǎng)上最受歡迎的產(chǎn)品之一。Python有預(yù)建庫，如Numpy用于科學(xué)計(jì)算，Scipy用于高級(jí)計(jì)算，Pybrain用于機(jī)器學(xué)習(xí)(Python機(jī)器學(xué)習(xí))，使其成為AI的最佳語言之一。

世界各地的Python開發(fā)人員通過論壇和教程提供全面的支持和幫助，使編碼人員的工作比任何其他流行語言更容易。

Python是獨(dú)立于平臺(tái)的，因此是最靈活和最受歡迎的選擇之一，適用于不同平臺(tái)和技術(shù)，基本編碼調(diào)整最少。

Python是最靈活的，可以選擇在OOP方法和腳本之間進(jìn)行選擇。您還可以使用IDE本身來檢查大多數(shù)代碼，對(duì)于正在努力使用不同算法的開發(fā)人員來說是一個(gè)福音。

將Python與AI一起解碼

Python以及NumPy，scikit-learn，iPython Notebook和matplotlib等軟件包構(gòu)成了啟動(dòng)AI項(xiàng)目的基礎(chǔ)。

NumPy用作通用數(shù)據(jù)的容器，包括N維數(shù)組對(duì)象，用于集成C / C ++代碼的工具，傅里葉變換，隨機(jī)數(shù)功能和其他功能。

另一個(gè)有用的庫是pandas，一個(gè)開源庫，為用戶提供易于使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和Python分析工具。

Matplotlib是另一項(xiàng)服務(wù)，它是一個(gè)2D繪圖庫，可以創(chuàng)建出版質(zhì)量數(shù)據(jù)。您可以將matplotlib用于最多6個(gè)圖形用戶界面工具包，Web應(yīng)用程序服務(wù)器和Python腳本。

下一步是探索k-means聚類，并收集有關(guān)決策樹，連續(xù)數(shù)值預(yù)測(cè)，邏輯回歸等的知識(shí)。

一些最常用的Python AI庫是AIMA，pyDatalog，SimpleAI，EasyAi等。還有用于機(jī)器學(xué)習(xí)的Python庫，如PyBrain，MDP，scikit，PyML。

讓我們更詳細(xì)地了解AI中的各種Python庫以及為什么這種編程語言用于AI。

一般AI的Python庫AIMA - 來自Russell和Norvig的“人工智能：現(xiàn)代方法”的算法的Python實(shí)現(xiàn)。

pyDatalog - Python中的邏輯編程引擎

SimpleAI - “人工智能，現(xiàn)代方法”一書中描述的許多人工智能算法的Python實(shí)現(xiàn)。它著重于提供易于使用，記錄良好且經(jīng)過測(cè)試的庫。

EasyAI - 簡(jiǎn)單的Python引擎，適用于帶有AI的雙人游戲(Negamax，換位表，解決游戲)。

機(jī)器語言Python(ML)

為什么Python用于機(jī)器學(xué)習(xí)以及它為此目的提供的各種庫。PyBrain - 一種靈活，簡(jiǎn)單但有效的ML任務(wù)算法。它也是一個(gè)用于Python的模塊化機(jī)器學(xué)習(xí)庫，提供各種預(yù)定義環(huán)境來測(cè)試和比較算法。

PyML - 用Python編寫的雙邊框架，側(cè)重于SVM和其他內(nèi)核方法。它在Linux和Mac OS X上受支持。

Scikit-learn - Scikit-learn是使用Python時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的有效工具。它是開源和最流行的通用機(jī)器學(xué)習(xí)庫。

MDP-Toolkit - 另一個(gè)可以輕松擴(kuò)展的Python數(shù)據(jù)處理框架，它還有一系列有監(jiān)督和無監(jiān)督的學(xué)習(xí)算法和其他數(shù)據(jù)處理單元，可以組合成數(shù)據(jù)處理序列和更復(fù)雜的前饋網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。新算法的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單直觀?？捎盟惴ǖ幕A(chǔ)正在穩(wěn)步增長(zhǎng)，包括信號(hào)處理方法(主成分分析，獨(dú)立分量分析和慢特征分析)，流形學(xué)習(xí)方法([Hessian]局部線性嵌入)，幾種分類器，概率方法(因子分析，RBM) )，數(shù)據(jù)預(yù)處理方法等等。

用于自然語言和文本處理的Python庫NLTK - 開源Python模塊，語言數(shù)據(jù)和文檔，用于自然語言處理和文本分析的研究和開發(fā)，包括Windows，Mac OSX和Linux的發(fā)行版。

Python比其他流行語言

現(xiàn)在讓我們看看Python與其他計(jì)算機(jī)語言(如C ++和Java)所處的位置。

用于AI的Python與C ++對(duì)于人工智能而言，Python是一種比C ++更流行的語言，并且在開發(fā)人員中投票率為57％。這是因?yàn)镻ython易于學(xué)習(xí)和實(shí)現(xiàn)。憑借其眾多庫，它們還可用于數(shù)據(jù)分析。

性能上C ++優(yōu)于Python。這是因?yàn)镃 ++具有靜態(tài)類型語言的優(yōu)點(diǎn)，因此在運(yùn)行時(shí)沒有輸入錯(cuò)誤。C ++還可以創(chuàng)建更緊湊，更快的運(yùn)行時(shí)代碼。

Python是一種動(dòng)態(tài)(而非靜態(tài))語言，在協(xié)作時(shí)降低了復(fù)雜性，意味著您可以用更少的代碼實(shí)現(xiàn)功能。與C ++不同，C ++所有重要的編譯器都傾向于進(jìn)行特定的優(yōu)化并且可以是特定于平臺(tái)的，所以Python代碼可以在幾乎任何平臺(tái)上運(yùn)行，而不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間在特定的配置上。

隨著GPU加速計(jì)算的興起，提供了并行性的能力，這導(dǎo)致了CUDA Python和cuDNN等庫的創(chuàng)建，Python比C ++更具優(yōu)勢(shì)。這意味著越來越多的機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載的實(shí)際計(jì)算被卸載到GPU - 結(jié)果是C ++可能具有的任何性能優(yōu)勢(shì)變得越來越無關(guān)緊要。

Python在代碼簡(jiǎn)單性方面勝過C ++，特別是在新開發(fā)人員中。C ++是一種較低級(jí)別的語言需要更多的經(jīng)驗(yàn)和技能來掌握。

Python的簡(jiǎn)單語法還允許更自然和直觀的ETL(提取，轉(zhuǎn)換，加載)過程，并且意味著與C ++相比，它更快地進(jìn)行開發(fā)，允許開發(fā)人員在不必快速實(shí)現(xiàn)它們的情況下測(cè)試機(jī)器學(xué)習(xí)算法。

在C ++和Python之間，后者具有更多優(yōu)勢(shì)，更適合AI。憑借其簡(jiǎn)單的語法和可讀性，促進(jìn)了復(fù)雜機(jī)器學(xué)習(xí)算法的快速測(cè)試以及由Jupyter Notebooks和Google Colab等協(xié)作工具支持的蓬勃發(fā)展的社區(qū)，Python贏得了冠軍。

如果您能看懂這篇文章，一定是有一定的編程基礎(chǔ)的，本部已與浙大合作AI項(xiàng)目，如果您對(duì)進(jìn)軍AI(或希望通過學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)型AI)，請(qǐng)私聊我

總結(jié)

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