کاربرد پایتون در حوزه‌های مختلف

2898
کاربرد پایتون

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالا و همه‌منظوره است. مطابق این تعریف، کاربرد پایتون را می‌توان در بسیاری از حوزه‌ها مشاهده کرد؛ از توسعه‌­ی وب گرفته تا علم داده، یادگیری ماشین و رباتیک. شرکت‌های مطرح، از پایتون برای توسعه‌ی برنامه‌های خود استفاده می‌کنند و این زبان جایگاه خود را به‌عنوان یکی از اصلی‌­ترین زبان‌­های سمت سرور گوگل به دست آورده است. 

اینستاگرام با استفاده از پایتون توسعه پیدا کرده است. اسپاتیفای نیز از این زبان برای تحلیل داده­‌ها و توسعه‌ی بک‌اند خود استفاده می‌­کند. پایتون همچنین با کاربردهای هیجان‌انگیزش در حوزه‌ی رباتیک و کنترل سخت‌افزار، در توسعه‌ی علوم و اکتشافات فضایی ابزاری حیاتی است. در ادامه، کاربرد پایتون در حوزه‌های مختلف را بررسی خواهیم کرد. پس تا انتهای این مطلب همراه کوئرا بلاگ باشید

مهم‌ترین دلیل استفاده از پایتون چیست؟

در مقایسه با زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالای دیگری مانند C++ و جاوا، پایتون نیازمندی کمتری به توسعه کدها از جانب برنامه‌نویسان داشته و همچنین با ظاهر جذاب و قابل فهم، تجربه کاربری فوق‌العاده‌ای از خود به جا گذاشته است. پایتون برای موارد مختلفی از جمله اسکریپت‌نویسی، توسعه و تست مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل زیبایی و سادگی، شرکت‌های بزرگی مانند Dropbox، Google، Quora، Hewlett-Packard و بسیاری دیگر از آن استفاده می‌کنند.

ممکن است علاقه‌مند باشید: پایتون چیست؟ آشنایی با زبان برنامه‌نویسی Python

مهم‌ترین مزایای زبان برنامه‌نویسی پایتون

آسانی یادگیری

پایتون سینتکسی بسیار ساده و شبیه به نوشتار انگلیسی دارد. این سینتکس باعث می‌شود تا یادگیری این زبان بسیار آسان باشد. همچنین برای ایجاد برنامه‌ای در پایتون به نسبت زبان‌های دیگر، کد کم‌تری نوشته می‌شود. که هر دو این موارد باعث می‌شود تا آموزش پایتون برای مبتدیان، نقطه شروع ایده‌آلی باشد.

کاربردهای گسترده

پایتون در بسیاری از حوزه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از توسعه وب و نرم‌افزار تا آمار، هوش مصنوعی، تحلیل داده‌ها و بسیاری از کاربردهای دیگر که در آن‌ها را این مقاله به طور کامل مورد بررسی قرار می‌دهیم.

کتابخانه‌های متنوع

پایتون دارای کتابخانه‌های متنوعی است که به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا به سرعت و با کارایی بالا برنامه‌های مورد نظر خود را نوشته و نیازی به کتابخانه‌های خارجی نداشته باشند. اگرچه مدیر بسته پایتون(pip) استفاده از کتابخانه‌های خارجی را نیز آسان‌تر می‌کند.

انتقال پذیری

در بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند C و ++C برای اجرای برنامه خود در یک پلتفرم دیگر، باید کدها را تغییر دهید. اما در پایتون این طور نیست و به شرط اضافه نکردن ویژگی‌های وابسته به سیستم، کد اولیه شما در هر جایی قابل اجراست.

شروع یادگیری پایتون

برای یادگیری زبان محبوب پایتون به صورت پروژه محور و در قالب مثال‌ها و تمرین‌های کاربردی و مفید، پیشنهاد می‌کنیم در دوره پایتون مقدماتی کوئرا کالج ثبت‌نام کنید. این دوره دارای ۱۱ سرفصل و ۹۶ تمرین برای تثبیت مطالب است و می‌تواند شروع خوبی برای ورود شما به دنیای برنامه‌نویسی پایتون باشد.

کاربرد پایتون در توسعه‌ی نرم‌افزار­های مختلف

اکوسیستم پایتون مجموعه­‌ای غنی از فریم‌ورک‌ها، ابزارها و کتابخانه­‌ها را فراهم می‌­کند که شما با استفاده از آن‌ها می‌توانید تقریباً هر برنامه‌ای را توسعه دهید. از پایتون می‌توان برای ساخت وب‌اپلیکیشن‌ها، پلتفرم‌­های دسکتاپ و موبایل و حتی بازی­‌های ویدئویی استفاده کرد.

توسعه‌ی وب

پایتون یکی از مهارت‌های موردتقاضا برای توسعه‌­ی وب‌اپلیکیشن‌ها است که فرصت‌­های زیادی را برای شما به همراه می‌آورد. در این حوزه، چندین فریم‌ورک، کتابخانه و ابزار پایتون از جمله Flask ،FastAPI ،Django و Tornado برای توسعه­‌ی برنامه‌های وب، API ها و… ایجاد شده‌اند. اگر می‌­خواهید مهارت‌های خود در زبان برنامه‌نویسی پایتون را در عمل تمرین کنید، می‌­توانید برای خود یک پورتفولیو بسازید. با وجود مشاغل و فرصت­‌های شغلی بسیار زیاد در زمینه‌ی پایتون، توسعه‌ی یک پورتفولیوی شخصی با پایتون ایده­‌ی خوبی برای تمرین و نمایش مهارت‌های شماست.

توسعه‌ی رابط خط فرمان

دومین کاربرد پایتون، توسعه­‌ی اپلیکیشن رابط خط فرمان (Command-Line Interface یا CLI) است. برنامه­‌های CLI همه‌جا هستند و به شما این امکان را می‌­دهند تا با ایجاد ابزارهای کوچک و بزرگ برای خط فرمان، کارهای تکراری و خسته‌کننده را در کارهای روزمره­‌ی خود به‌طور خودکار انجام دهید. ایجاد برنامه‌­ها با یک رابط خط فرمان کاربرپسند یک مهارت ارزشمند برای هر توسعه‌دهنده‌­ی پایتون است. در پایتون، شما مجموعه‌ای چشمگیر از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های CLI دارید که می‌توانند به شما کمک کنند تا ابزارهای خط فرمان را به‌سادگی ایجاد کنید؛ از جمله Click ،argparse و Typer.

توسعه­‌ی رابط کاربری گرافیکی

یکی دیگر از کاربردهای جذاب پایتون، ایجاد رابط‌های کاربری گرافیکی (Graphical User Interface یا GUI) برای محیط­‌های دسکتاپ است. اگر به ساخت این نوع برنامه­‌ها علاقه‌مند هستید، پایتون طیف گسترده­‌ای از کتابخانه­‌ها، فریم‌ورک‌ها و جعبه‌ابزارهای رابط کاربری گرافیکی را برای شما فراهم کرده است؛ از جمله tkinter ،Qt for Python ،PySimpleGUI ،PyQt ،Kivy و wxPython

می‌توانید برای شروع ساخت رابط‌های کاربری گرافیکی از tkinter که در کتابخانه‌ی استاندارد پایتون موجود است، استفاده کنید.

توسعه‌ی بازی

بسیاری از افراد به برنامه‌نویسی علاقه‌مند می‌شوند چون عاشق بازی‌های کامپیوتری هستند و می‌­خواهند بازی‌­های خودشان را بسازند. توسعه‌­ی بازی‌های رایانه‌ای می‌تواند یک ماجراجویی سرگرم‌کننده و باارزش و تجربه‌ای فوق‌العاده باشد. 

ابزارها، کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های پایتون بسیاری مانند PyGame ،Arcade و pyglet وجود دارند که به شما کمک می‌کنند تا بازی‌های خود را به‌سرعت ایجاد کنید. می‌توانید از پایتون برای ایجاد بازی‌های آرکاید، بازی‌های ماجراجویی و بازی‌های پازلی استفاده کرده و در عرض چند ساعت آن‌ها را پیاده‌سازی کنید. همچنین می‌توانید از پایتون برای کدنویسی بازی‌های کلاسیک مانند دوز و سنگ کاغذ قیچی و… استفاده کنید.

کاربرد پایتون در علوم داده و ریاضیات

علم داده حوزه­‌ای است که آمار، ریاضیات، برنامه­‌نویسی و مهارت­‌های حل مسئله را ترکیب می‌­کند و شامل پاکسازی، آماده‌سازی و تحلیل داده­‌ها برای استخراج اطلاعات مفید از آن‌ها است. کاربرد زبان برنامه‌نویسی پایتون در زمینه­‌های علم داده و ریاضیات بسیار گسترده است. دانشمندان علوم پایه و ریاضیات این زبان را به‌دلیل خوانایی، بهره‌­وری، انعطاف‌پذیری و انتقال‌پذیری انتخاب می‌کنند. پایتون شامل ابزارهایی برای یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، محاسبات علمی، تحلیل داده و مصورسازی داده­‌ها است. این زبان همچنین ابزارهای کارآمدی را برای جمع‌آوری، استخراج و دست‌کاری داده­‌ها فراهم می‌­کند.

یادگیری ماشین

یادگیری ماشین می‌­تواند اولین قدم برای افرادی باشد که به هوش مصنوعی علاقه‌مند هستند. این رویکرد، الگوریتم‌­هایی را مطالعه می‌­کند که از طریق تجربه یاد می‌­گیرند. این الگوریتم­‌ها مدل‌­هایی را بر اساس نمونه­‌هایی از داده­‌های آموزشی برای پیش‌­بینی و تصمیم‌گیری ایجاد می‌کنند. برخی از محبوب‌­ترین ابزارهای پایتون برای استفاده در این زمینه‌ عبارت‌اند از scikit-learn ،PyTorch ،NLTK ،Keras و TensorFlow.

ممکن است علاقه‌مند باشید: یادگیری ماشین چیست؟

محاسبات علمی

زمینه­‌ی دیگری که کاربرد پایتون در آن نقش بسزایی دارد، محاسبات علمی است. دانشمندان از قابلیت‌های محاسباتی پیشرفته‌ای که از طریق ابررایانه‌ها، خوشه‌های رایانه و حتی رایانه‌های رومیزی و لپ‌تاپ در دسترس است برای درک و حل مسائل پیچیده استفاده می‌کنند. برخی از کتابخانه‌ها و ابزارهای پایتون که می‌توان از آن‌ها برای محاسبات علمی استفاده کرد عبارت‌اند از: SciPy ،NumPy و SimPy. برخی از این کتابخانه‌­ها و ابزارها، اجزای اصلی کتابخانه­‌های سطح بالاتر مورد استفاده در یادگیری ماشین، تحلیل داده­ و… هستند.

تحلیل داده و مصورسازی

تحلیل داده­، فرایند جمع‌آوری، بررسی، پاکسازی، تبدیل و مدل‌سازی داده­‌ها برای کشف اطلاعات مفید، انجام پیش‌بینی­‌ها، نتیجه‌گیری، پشتیبانی از فرایندهای تصمیم‌گیری و… است. تحلیل داده ارتباط نزدیکی با مصورسازی داده­‌ها برای نمایش گرافیکی آن‌ها دارد. در پایتون، کتابخانه­‌هایی شناخته‌شده مانند pandas ،Matplotlib ،Dash ،Bokeh و Seaborn برای تحلیل و مصورسازی داده­‌ها وجود دارد.

Web Scraping

یکی از مهم ترین منابع اطلاعاتی برای انجام فرایندهای علوم داده، وب است. فرایند جمع‌آوری و تجزیه داده‌های خام از وب با یک ابزار خودکار (Crawler) به‌عنوان Web Scraping شناخته می‌شود. پایتون مجموعه‌­ای عالی از ابزارها و کتابخانه­‌ها برای تحلیل و شناسایی اطلاعات از وب دارد. از جمله‌ی این ابزارها می‌توان به Scrapy ،requests ،Beautiful Soup و urllib.request اشاره کرد.

کاربرد پایتون در پزشکی 

کاربرد پایتون در پزشکی بیشتر از مسیر علم داده عبور می‌کند .این زبان با ساختن الگوریتم‌های یادگیری ماشین، در موارد مختلفی مانند تشخیص بیماری، عمل‌های جراحی بیمارستان، مطالعات ژنومی، کشف دارو و پیش‌بینی بیماری‌ها استفاده می‌شود. پایتون با کتابخانه‌های بی‌نظیری که برای یادگیری ماشین دارد، انجام همه این موارد را تا حدودی ساده‌تر کرده است. در ادامه چند نمونه از مهم‌ترین کاربردهای پایتون در پزشکی را بررسی می‌کنیم.

تشخیص تصاویر در پزشکی

فرایند تشخیص بیماری توسط پزشک عموما به تصاویر پزشکی مانند تصویر سونوگرافی، تصویر MRI و CT scan گره خورده است. به صورت سنتی خود دکتر این تصاویر را بررسی می‌کند و تمامی نکات مهم آن‌ها را با دقت مشاهده می‌کند. این‌جاست که استفاده از پایتون و هوش‌مصنوعی به کمک پزشکی می‌آید.

هنگام استفاده از پایتون به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی برای مدیریت داده، مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را می‌توان به یک مدل هوش مصنوعی فرستاد. این مدل هوش مصنوعی، با استفاده از یادگیری ماشین به صورت خودکار این تصاویر را بررسی می‌کند و پس از بررسی، گزارشاتی از تشخیص‌های ممکن برای پزشکان تولید می‌کند. پایتون این تشخیص‌های احتمالی هوش مصنوعی را پشتیبانی می‌کند.

 نمونه‌ای از این کاربرد را می‌توان در در یک مطالعه انجام شده در دانشکده پزشکی هاروارد درباره تشخیص سرطان سینه مشاهده کرد که مدل هوش مصنوعی با دقت 92٪ توانست به درستی پیش‌بینی کند.

مدیریت عمل‌ها در بیمارستان

کارایی و بازدهی یک بیمارستان از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چرا که با سلامت بیماران و مراجعه‌کنندگان ارتباط مستقیمی دارد. با این حال، بیشتر سازمان‌های بهداشتی مانند بیمارستان‌ها تا سال‌های اخیر برای این مورد زیرساخت‌های مناسبی نداشته‌اند. 

عمل‌های جراحی در بیمارستان‌ها معمولا شبانه‌روزی بوده و نیازمند همکاری پزشکان، پرستاران و سایر پرسنل به صورت موازی با یکدیگر است. این پروسه مدیریت می‌تواند بسیار فرسایشی باشد اما با کمک پایتون این مسیر در سال‌های اخیر هموارتر شده است.علم داده با استفاده از پایتون، عملیات بیمارستان را به صورتی ساده و قابل درک نمایش می‌دهد تا تیم‌های مدیریتی بتوانند روند توزیع کادر درمان را بهتر و در زمان سریع‌تری طی کنند.

مطالعات ژنومی

مطالعات ژنومی شامل تجزیه و تحلیل ژن‌های ما برای کشف ارتباطات ممکن با بیماری است. ژنومی و بهداشت و درمان معمولاً دست به دست هم می‌دهند و با یکدیگر پیوند نزدیکی دارند. با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌های ژنی از نمونه‌های بهداشتی با استفاده از پایتون، می‌توان برای بیماری مربوط به وضعیت بیمار بیشترین درک بیولوژیکی را کسب کرد.

دقت کنید که کتابخانه SciPy در اینجا مفید است! این ابزار قدرتمند و رایگان در محیط پایتون برای کنترل داده‌ها جهت تولید بینش با تأثیر علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مطالعه ژن‌ها به طور خاص، SciPy برای پردازش فایل‌های تولید شده از تجزیه و تحلیل ژن‌ها مفید واقع می‌شود.

کشف دارو

کاربرد پایتون در پزشکی می‌تواند از سطح ارتباط با مراجعه‌کنندگان نیز فراتر برود و ردپایی در داروخانه‌ها به جا بگذارد. با توجه به این که دارو‌هایی که تولید می‌شوند باید ایمن و موثر باشند، فرآیند تولید می‌تواند به طور خسته‌کننده‌ای طولانی باشد. سنتی‌ترین روش آن نیز، آزمایش مواد شیمیایی برای دیدن تاثیر آن‌ها بر روی یک بیماری خاص است.

امروزه با استفاده از پایتون، بیوانفورماتیک‌ها و دانشمندان تحقیقات بهداشتی به جای انجام این کارها و طی کردن زمان‌های طولانی برای آزمایش به صورت دستی، در حال شروع به استفاده از رویکردهای محاسباتی هستند. این می‌تواند باعث تولید یک داروی واقعی در کوتاه‌ترین زمان ممکن شود!

پیش‌بینی بیماری

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در دنیای پزشکی، ارائه‌ی یک پیش‌بینی مناسب از بیماری مراجعه‌کننده و میزان پیشرفت آن است. به طور واضحی این پیش‌بینی‌ها با توجه به اطلاعات و منابع محدود پزشک، نوعی حدس و گمان است که جای بهبود دارد. در این جا باز هم پایتون به کمک علم پزشکی می‌آید و با استفاده از یادگیری ماشین، یا به طور دقیق‌تر الگوریتم‌های شبکه عصبی عمیق، به پیش‌بینی احتمال مرگ و میر بیماران می‌پردازد.

پزشکان در بیشتر موارد برای پیش‌بینی، تنها به یک شاخص(biomarker) اتکا می‌کنند و از در نظر گرفتن تمامی آن‌ها عاجز می‌مانند؛ اما با پایتون می‌توان پیش‌بینی را به راحتی تخمین زد. البته، این مسئله با دانش و تخصص پزشکان ترکیب می‌شود و با انجام پیش‌بینی‌های دقیق‌تر، تجربه کلی بیمار بهبود می‌یابد.

کاربرد پایتون در اقتصاد

در علم اقتصاد، تجزیه و تحلیل داده‌ها ابزار مهمی برای درک روندها و الگوهای داده‌های اقتصادی است. با اکوسیستم فوق‌العاده کتابخانه‌هایی مانند Pandas ، NumPy و Matplotlib، پایتون یک پلتفرم قدرتمند و چند منظوره برای پردازش و تجسم داده‌های اقتصادی فراهم می کند.

یکی از محبوب ترین کتابخانه های تجزیه و تحلیل داده در پایتون، Pandas است. این کتابخانه ساختارهای داده‌ای را برای ذخیره و تغییر داده به صورت بهینه فراهم می کند و همچنین ابزارهایی برای تمیز کردن و تبدیل داده‌ها را نیز ارائه می دهد. مهم ترین کاربردهای پایتون در اقتصاد شامل دو مورد اقتصاد سنجی و مدل سازی مالی است.

اقتصاد سنجی

اقتصاد سنجی یک نوع تحلیل در بستر ریاضیات و آمار است که معمولا برای پیش‌بینی اقتصادی استفاده می‌شود. به طور مثال اگر اقتصاددانی ادعا کند که با افزایش حقوق یک فرد، مخارج او نیز افزایش می‌یابد، مطالعه این موضوع با استفاده از داده‌های قابل مشاهده را می‌توان نمونه‌ای از اقتصاد سنجی در نظر گرفت.

پایتون، دارای چندین کتابخانه است که به طور خاص برای تجزیه و تحلیل اقتصادسنجی طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، کتابخانه Statsmodels، مجموعه جامعی از مدل‌های اقتصادسنجی و آزمون‌های آماری، از جمله رگرسیون خطی، مدل‌های لجستیکی و تجزیه و تحلیل سری زمانی ارائه می‌دهد. علاوه بر این، کتابخانه SciPy الگوریتم‌های بهینه‌سازی و جستجوی ریشه ارائه می‌دهد که می‌تواند برای تخمین احتمال بیشینه و دیگر روش‌های اقتصادسنجی استفاده شود.

مدل‌سازی مالی

از مدل‌سازی مالی برای تخمین ارزش یک بیزینس و یا مقایسه آن با رقبا و همچنین برای تخمین هزینه پروژه‌های جدید، تصمیم‌گیری در مورد بودجه و توزیع منابع شرکت استفاده می‌شود.

پایتون برای مدل‌‌سازی مالی گزینه مناسبی است. این زبان، چندین کتابخانه برای کار با داده‌های مالی و انجام محاسبات پیچیده فراهم می‌کند. به عنوان مثال، می‌توانید از کتابخانه Quantlib برای انجام قیمت‌گذاری و تحلیل ریسک برای انواع ابزارهای مالی مانند اوراق قرضه و مشتقات استفاده کنید. علاوه بر این، کتابخانه PyFinance ابزارهای گسترده‌ای برای کار با داده‌های سری زمانی مالی، از جمله تحلیل فنی و بهینه‌سازی نمایندگی را ارائه می‌دهد.

کاربرد پایتون در خودکارسازی فرایندها و سرعت بخشیدن به گردش کار

کامپیوترها در انجام کارهای تکراری و خسته‌کننده بسیار خوب عمل می‌کنند. آن‌ها می‌­توانند یک کار را برای مدت طولانی بدون اشتباه تکرار کنند. این یک ویژگی ارزشمند است که می‌­تواند به شما کمک کند تا کارهای روزانه­‌ی خود را راحت‌تر و با بهره‌وری بیشتری انجام دهید. شما با استفاده از پایتون می‌­توانید بسیاری از فرایندها را در گردش کار خود، خودکار کنید؛ می‌توانید عملیات DevOps خود را خودکار و مدیریت کنید، یک محیط توسعه­‌ی مؤثر پایتون بسازید، فرایند استقرار را در چرخه‌­ی توسعه مدیریت کنید، نرم‌­افزارهای توسعه‌یافته را آزمایش کنید، سیستم­‌های پایگاه داده­‌ی خود را مدیریت کنید و…

DevOps

DevOps شامل توسعه‌­ی نرم‌افزار و عملیات‌های کلی IT است که به شما این امکان را می‌دهد که کل چرخه‌ی عمر برنامه‌­ها و محصولات نرم‌افزاری از جمله توسعه، آزمایش و استقرار را مدیریت کنید. پایتون یکی از فناوری‌­های اولیه است که از آن در حوزه‌ی DevOps استفاده می‌شود. انعطاف‌پذیری و دردسترس‌بودن پایتون، آن را به یک ابزار کارآمد در این زمینه تبدیل کرده و به تیم‌های توسعه‌دهنده این امکان را می‌دهد که گردش کار خود را بهبود بخشیده و کارآمدتر و سازنده‌تر کار کنند. برخی از ابزارهای محبوب DevOps مانند Ansible و Docker Compose به زبان پایتون نوشته شده­‌اند.

محیط توسعه

کاربرد پایتون در محیط توسعه چیست؟ ساخت یک محیط کارآمد و مؤثر برای تیم بخش اساسی توسعه‌­ی هر نرم‌افزاری است. برای این منظور، پایتون مجموعه‌­ای عالی از ابزارها دارد که به شما این امکان را می­‌دهد که بسته­‌ها، کتابخانه­‌ها و نسخه­‌ی پایتون خود را در محیط­‌های مجازی هر پروژه، مجزا کنید. یادگیری نحوه­‌ی ایجاد یک محیط توسعه با استفاده از پایتون پایتون خلاقیت شما را در مسیر توسعه‌ی نرم‌افزار افزایش خواهد داد. بنابراین مهم است که برای تقویت این مهارت وقت بگذارید. برخی از ابزارهای محبوب پایتون برای این منظور عبارت‌اند از: pipx ،Pipenv، pip ،conda و pyenv

پکیجینگ و استقرار نرم‌افزار

یکی دیگر از بخش‌های حیاتی چرخه­‌ی توسعه‌ی نرم‌افزار، بسته‌بندی، توزیع و استقرار محصولات برای کاربران نهایی یا مشتریان است. در پایتون، یک راه سریع و محبوب برای استقرار برنامه‌ها و کتابخانه‌ها، انتشار آن‌ها در PyPI است. همچنین از ابزارهای پایتون مانند setuptools ،PyInstaller ،Poetry ،Flit و Twine می‌توان برای بسته‌بندی و استقرار برنامه‌ها، کتابخانه‌ها و بسته‌های پایتون را برای کاربران نهایی، مشتریان استفاده کرد.

سیستم‌­های پایگاه داده

اکثر برنامه­‌هایی که در حرفه‌­ی خود به‌عنوان یک توسعه‌دهنده خواهید ساخت، به‌نوعی با داده­‌ها تعامل دارند. این تعامل معمولاً از طریق یک سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) اتفاق می‌افتد که امکان تعریف، ساخت، نگهداری و دسترسی به پایگاه­‌های داده را برای شما فراهم می‌کند. برای اتصال و دست‌کاری پایگاه‌های داده با پایتون می‌توانید از بسته­‌های استاندارد کتابخانه و بسته­‌ها و کتابخانه­‌های شخص ثالث استفاده کنید. شما همچنین می‌توانید از پایگاه­‌های داده­‌ی SQL و NoSQL در پایتون استفاده کنید. ابزارهای ORM نیز نوع مهم دیگری از ابزارها هستند که می‌توانید از آن‌ها برای کار با پایگاه­‌های داده در پایتون استفاده کنید. شما می‌توانید از کتابخانه‌ها­ی پایتون مانند SQLAlchemy ،PyMongo ،Psycopg ،MySQL Connector ،MongoEngine و sqlite3 برای اتصال و راه‌­اندازی پایگاه‌های داده استفاده کنید.

تست نرم‌افزار

یادگیری برنامه‌نویسی را احتمالاً با ایجاد برنامه­‌ها و اسکریپت‌­های کوچکی شروع می‌­کنید که می‌­توانید به‌راحتی آن‌­ها را اجرا کرده و به‌صورت دستی آزمایش کنید تا مطمئن شوید همان طور که انتظار دارید کار می‌­کنند. با این حال، زمانی که برنامه‌­های شما پیچیده‌­تر می‌­شوند، آزمایش آن‌ها به‌صورت دستی تقریباً غیرممکن است. بنابراین، شما به یک فرایند تست نیاز دارید که در شناسایی اشکالات و جلوگیری از وارد کردن آن‌ها به محصول نهایی کمک کنند. تست نرم‌افزار همچنین می‌تواند طراحی کد شما را هدایت کرده و به شما کمک کند عملکرد، امنیت، قابلیت استفاده، انطباق با مقررات و… را بررسی کنید. از برخی ابزارهای تست نرم‌افزار پایتون مانند tox ،pytest ،doctest و unittest می‌­توان برای نوشتن تست­‌ها و اجرای خودکار آن‌ها استفاده کرد.

کاربرد پایتون در توسعه‌ی امبددسیستم‌ها و ربات‌ها

نوشتن برنامه­‌های وب یا دسکتاپ جالب است، اما نوشتن کدی که نحوه­‌ی عملکرد سیستم­‌های سخت‌افزاری و ربات­‌ها را کنترل می‌­کند، می‌­تواند حتی جالب‌­تر باشد. زمینه­‌هایی مانند اینترنت اشیا، اتوماسیون خانگی، خودروهای خودران و رباتیک با پیشرفت علم و فناوری، محبوبیت بیشتری پیدا کرده­‌اند. پایتون نیز به‌تدریج وارد دنیای حسگرها، موتورهای الکتریکی، مدارها، میکروکنترلرها و ربات‌­ها شده است. امروزه می‌­توانید پروژه­‌های پایتون زیادی را بیابید که در این جهت حرکت می‌­کنند؛ مانند: Raspberry Pi ،PythonRobotics ،MicroPython ،CircuitPython ،BBC micro:bit و rospy.

کاربرد پایتون در فیلم‌ سازی و سینما

یکی از دلایل اصلی محبوبیت روزافزون پایتون در صنعت فیلم‌سازی، توانایی آن در اتوماتیک کردن وظایف تکراری است. تولید فیلم فرایندی زمان‌بر است و بسیاری از وظایف مانند انیمیشن و ترکیب نیاز به تکرار مکرر دارند؛ پس فیلمسازان از پایتون برای اتوماتیک کردن این وظایف استفاده می‌کنند. این کار می‌تواند به صرفه‌جویی در زمان و انرژی کمک زیادی کند. این موضوع، به‌ویژه برای تولیدات فیلم‌هایی در مقیاس بزرگ که نیاز به ایجاد یا پردازش تعداد زیادی صحنه دارند، بسیار مفید است.

پایتون همچنین برای دستکاری و سازماندهی داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. فیلم‌سازان اغلب نیاز به مدیریت حجم عظیمی از داده‌ها مانند توالی تصاویر، کلیپ‌های ویدئویی و فایل‌های صوتی دارند. کتابخانه‌های قدرتمند پایتون مانند Pandas و NumPY به راحتی امکان پردازش و سازماندهی این داده‌ها را فراهم می‌کنند. این کار می‌تواند به فیلم‌سازان کمک کند تا به سرعت فوتاژ مورد نیاز خود را پیدا کنند و تصمیماتی بهتر در مورد چگونگی استفاده از آن در فیلم‌های خود بگیرند.

پایتون در چه زمینه‌هایی کاربرد ندارد؟

پایتون یک زبان همه­‌کاره است و کارهای زیادی را می‌­توان با کمک آن انجام داد. با این حال مواردی وجود دارد که پایتون اصلاً برای آن‌ها مناسب نیست. به‌عنوان یک زبان مفسری، پایتون در تعامل با دستگاه‌های سطح پایین مشکل دارد. به‌عنوان مثال اگر بخواهید یک سیستم‌عامل با پایتون بنویسید، مشکل خواهید داشت. بنابراین برای برنامه­‌های سطح پایین بهتر است از C یا C++ استفاده کنید.

با این حال، این موضوع ممکن است در درازمدت دیگر درست نباشد و افرادی هستند که روی پروژه‌هایی کار می‌کنند که قابلیت استفاده‌­ی پایتون را به تعاملات سطح پایین گسترش می‌دهند. MicroPython و CircuitPython تنها برخی از این پروژه‌ها هستند که قابلیت‌های سطح پایین را برای پایتون طراحی می‌کنند.

مزایای شغلی پایتون

تقاضای بالا

کمی پیش از این، کاربرد پایتون در صنایع مختلف را با هم بررسی کردیم و دیدیم که چقدر دامنه کاربردهای آن گسترده است. این موضوع در کنار مزایای این زبان باعث شده تا  تقاضای بالایی برای استخدام برنامه‌نویس پایتون در نقاط مختلف جهان وجود داشته باشد. به طور کلی موارد زیر از مهم‌ترین مزایای شغلی پایتون هستند.

حقوق مناسب

این موضوع نیز یکی دیگر از چیزهایی است که باعث جذابیت این زبان برنامه‌نویسی می‌شود. به نقل از indeed، میانگین حقوق یک توسعه‌دهنده پایتون در آمریکا حدود سالی ۱۱۳.۵۴۴$ یا به عبارتی ماهی ۸.۰۰۰$ است که حقوق بسیار خوبی به حساب می‌آید.

فرصت‌های شغلی متنوع

زبان برنامه‌نویسی پایتون فرصت‌های شغلی زیادی را پیش پای علاقه‌مندان می‌گذارد و عناوین شغلی زیادی نظیر توسعه‌دهنده پایتون، توسعه‌دهنده full stack، دانشمند داده و… نیازمند یادگیری پایتون هستند. 

رشد شغلی

با توجه به گسترش روزافزون حوزه‌هایی مانند داده‌کاوی، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، برنامه‌نویسان پایتون فرصت‌های رشد بالایی دارند و می‌توانند با به روز نگه داشتن دانش خود به جایگاه شغلی بهتری برسند.

جمع‌بندی

این فهرست از کاربرد پایتون در حوزه‌های مختلف کامل نیست و هنوز زمینه­‌های بی‌شمار دیگری وجود دارد که می‌­توانید در آن‌ها از پایتون استفاده کنید. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه­‌کاره با کاربردهای متنوع در زمینه­‌های مختلف است. داشتن یک درک اولیه از آنچه که می‌­توانید با پایتون انجام دهید به شما کمک می‌کند تا مهارت‌­های پایتون خود را ارتقا دهید.

امیدواریم از خواندن این مطلب لذت برده باشید. اگر نظر یا سوالی در مورد کاربرد پایتون در موارد ذکر شده در مقاله و یا مواردی که بررسی نشده‌اند دارید، حتما آن را در قالب کامنت با ما در میان بگذارید.

آموزش برنامه نویسی با کوئرا کالج
کوئرا بلاگ

اشتراک در
اطلاع از
guest

3 دیدگاه‌
قدیمی‌ترین
تازه‌ترین بیشترین واکنش
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments
محمدعلی
محمدعلی
11 ماه قبل

سلام وقت بخیر و خدا قوت بابت محتوای جامع. لطفا در نظر داشته باشید که اگر محتوایتان مثال های قابل لمس و عینی نداشته باشد در ذهن نمینشیند(حتی برای پایتون کارهایی که توی یک حوزه خاص کار میکنن و نسبت به دیگر حوزه ها بیگانه هستن.).
من عملا محتوای شما را خواندم اما هنوز نفهمیدم که با پایتون چه کار میشه کرد.
همچنین نیازه که هر کدام از این حوزه ها رو در یک محتوای جداگانه کامل بهش بپردازین و مثال های متعدد براش بزنین و از این صفحه بهش لینک بدین.
موفق باشین.

یونا
یونا
7 ماه قبل

سلام و وقت بخیر استاد ما داره ازمون سوال میپرسه چند تا از این ها رو قبول نمیکنه

آخرین ویرایش7 ماه قبل توسط یونا