أهم تطبيقات لغة بايثون

أهم تطبيقات لغة بايثون

مقدمة

تعتبر لغة بايثون (Python) من اللغات البرمجية عالية المستوى، وهي لغة مُفسّرة وغرضيّة التوجه. تُستخدم على نطاق واسع في المجتمعات العلمية والتقنية والتجارية، وكذلك في مجال تعلُّم الآلة (ML) الذي يتطلب معالجة البيانات، إذ تتيح مكتبات لغة بايثون الوصول إلى البيانات وتحويلها ومعالجتها، حيث أنّ المكتبة  التي  تستخدم في ML والذكاء الاصطناعي (AI هي  Scikit-Learn) التي تُستخدم للتعامل مع الخوارزميات الأساسية. وتوفّر بايثون العديد من المزايا، بما في ذلك مجموعة واسعة من المكتبات والأدوات مفتوحة المصدر، وهي تملك بنية بسيطة وواضحة ولغة مجمعة قابلة للقراءة ومجتمع برمجي مشجّع، وتعتمد شعبيتها على مزيج هذه الميزات، إضافةً إلى انتشارها في مجال العلوم والأعمال. وغالباً ما تُستخدَم بايثون جنباً إلى جنب مع لغات البرمجة النصيّة الأخرى لإنشاء برامج تفاعلية، وذلك بفضل العدد الكبير من المكتبات والأدوات مفتوحة المصدر التي تدعمها.

ماهي لغة بايثون

شعار لغة بايثون
شعار لغة بايثون، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

 

بايثون، هي لغة برمجية مفتوحة المصدر ومتعدّدة الاستخدامات، وقد تم ابتكارُها في أواخر الثمانينيات (1988) وهي خليفة للغة البرمجة العامة المستخدمة على نطاق واسع والتي يرمز لها BCPL (Basic Combined Programming Language) وتعني لغة البرمجة المشتركة الأساسية، وتعتبر أيضاً لغة مفسّرة، حيث تحوِّل اللغة التي تكتب على الحاسوب إلى لغة الحاسوب (لغة الآلة).

إنّ لغة بايثون لغةٌ تفاعلية، ذات ديناميكية عالية المستوى وهي مفسرة وغرضيّة التّوجه، ولها بنية بسيطة سهلة التعلم والفهم، وهذا يسهل على المبرمجين قراءة اللغة وفهمها، إلّا أنه يزيد أيضاً من صعوبة صيانة التطبيقات وتوسيعها، لكن من ناحية أخرى يمكن أن تعطي أيضاً نتائج فعالة للغاية.

لماذا تُعد بايثون لغة مشهورة؟

صُمّمت هذه اللغة في الأساس لجعل البرمجة في متناول العامّة غير الخبراء وتوفير مستوى عالٍ من التجريد للمبرمجين، إضافةً إلى جعل البرمجة أكثر متعة وتفاعلية وتشجيع المستخدمين على تعلم اللغة. لكن غالباً ما تتعرض للانتقاد لعدم وجود مكتبة قياسية ومجموعة تعليمات برمجية أساسية ووحدات نمطية وبرامج تعمل كأساس لمعظم برامج بايثون. وتتميز أيضاً بكونها لغة برمجة بسيطة جداً وقوية وسهلة التعلُّم، فهي لغة برمجة نصية متعدّدة الاستخدامات ولا تتطلب معرفة أي من جوانب البرمجة الأخرى للبدء باستخدامها، وقد بدأت كلغة برمجة غرضيّة التّوجه ولكنها تطورت منذ ذلك الحين لتصبح لغة مُفسّرة، بالإضافة إلى ذلك، تحتوي على الـREPL (Read-Eval-Print Loop) وتعني حلقة قراءة وتقييم وطباعة، وهي تسمح للمستخدمين بتنفيذ الكود البرمجي لاختباره، كما تملك بايثون مجتمعاً من المستخدمين يضم باحثين وعلماء رياضيات ومطوّري ويب ممّن يستطيعون فهم النمط “غرضيّ التوجه” الذي تمتلكه اللغة.

ماهي استخدامات بايثون؟

استخدمت لغة بايثون في العديد من الأمور المهمة، مثل إنشاء نواة لينوكس Linux Kernel، والألعاب مثل The Elder Scrolls V: Skyrim، وحتى الكود البرمجي الذي يدير منصّة التواصل الاجتماعي Twitter. وبالرغم من ازدياد شعبية لغات البرمجة الأخرى، فإن لغة بايثون تستمر بالحفاظ على أهميتها ومكانتها.

  • يعتبر تعلم هذه اللغة مهارة مفيدة جداً، ترفع من قيمتك كمبرمج على المدى البعيد، بفضل قوتها ومرونتها، حتى في حال بدأت في تعلمها بدون أي خبرة مسبقة.
  • لغة بايثون هي أداة قوية ذات مسار تعليمي سهل نسبياً، فهي لغة مصممة لكتابة الكود البرمجي بحيث يكون تفاعلياً قدر الإمكان، ولديها مجموعة متنوعة من الاستخدامات أهمها تطوير الويب.
  • تستخدم لغة بايثون في إنشاء مواقع الويب، مثل إنشاء الصفحة الرئيسية والصور والأشياء الأخرى اللازمة لتصميم موقع ويب مميّز، إضافةً إلى استخدامها لإنشاء البرامج ولتنظيم البيانات.
  • تعد أيضاً لغة قوية ومفتوحة المصدر تملك مجموعة واسعة من الاستعمالات، مثل: الألعاب وتطبيقات الويب والحوسبة العلمية.
  • تعد لغة بايثون اللغة الرسمية لبناء الويب.
  • تُستخدَم من قِبل العديد من شركات الإنترنت الكبيرة، مثل YouTube وFacebook وMozilla Foundation، ومن السهل تعلُّمها نظراً لتشابه البنية فيها مع اللغات الشائعة الأخرى.
  • تُصنَّف على أنّها لغة برمجية متعددة الاستخدامات، فهي تُستخدم على نطاق واسع لتطوير البرامج العلمية والتقنية.
  • تُصنَّف أيضاً على أنها لغة مُفسّرة وديناميكية وغرضيّة التّوجه، ويتم تعريفها إلى حد كبير على أنها لغة برمجة نصية، ونتيجة لذلك هناك طرق مختلفة يمكن من خلالها استخدام شيفرتها لتطوير البرامج.

تطبيقات لغة بايثون

 فيما يأتي بعض تطبيقات لغة بايثون:

  • تطوير الويب

تطوير الويب هو مجال كتابة تطبيقات الحاسوب لإنشاء مواقع ويب تفاعلية، وعادةً ما تُستخدم لغة ترميز النص التشعبي (HTML) ومتصفح الويب، ومُطوِّر الويب هو مُبرمِج حاسوب يقوم بإنشاء وصيانة موقع ويب أو تطبيقات ويب أخرى، ويكون خبيراً في استخدام لغات برمجة الويب وهو الأفضل لإنشاء مواقع ويب ديناميكية؛ حيث تُستخدم لغة بايثون لإنشاء تطبيقات الويب، كما تُستخدم بشكل شائع للعديد من أنواع البرامج، وتستخدم بيئة عمل تطبيق بايثون أيضاً على نطاقٍ واسع لإنشاء برامج بلغات أخرى.

  • تطوير الألعاب

مفهوم تطوير الألعاب
مفهوم تطوير الألعاب، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

 

تعتبر ألعاب الفيديو من أشهر وسائل الترفيه في العالم، ويستخدِم مطوّرو الألعاب لغات البرمجة لتحويل أفكارهم وتصاميمهم إلى ألعاب فيديو تعمل بكامل طاقتها، ويمكن استخدام بايثون لتطوير الألعاب، حيث تستخدم لصنع ألعاب الفيديو وللتحكم بحركات شخصيات اللعبة وعناصرها.

تطوير الألعاب هو مهنة إنشاء الألعاب، فالألعاب هي عبارة عن تطبيقات برمجية معقدّة تتكوّن من شيفرة برمجية ومحتوى، ومثل أي تطبيق برمجي،  تصمم الألعاب باستخدام لغات البرمجة، والتي تُستخدم لإخبار الحاسوب  بما يجب القيام به، وهي الأدوات التي نستخدمها لإنشاء الألعاب.

  • تعلُّم الآلة والذّكاء الاصطناعي
مفهوم الذكاء الاصطناعي وتعلّم الآلة
مفهوم الذكاء الاصطناعي وتعلّم الآلة، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

لغة بايثون عبارة عن بنى معطيات مُدمجة وعالية المستوى، وتملك مكتبات علم بيانات قويّة وبديهية وسهلة الاستخدام، كما تُستخدَم هذه اللغة لتطوير التطبيقات لأغراض مختلفة، بما في ذلك البرامج العلمية والهندسيّة والألعاب وأُنظمة البرامج وخدمات الإنترنت وغيرها الكثير، وقد وجدَتْ طريقها إلى عالم تعلم الآلة وبرامج الذكاء الاصطناعي.

التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي هما من أهم التقنيات التي غيّرت العالم بجعله أكثر ذكاءً، حيث إنّ هذه التقنيات هي الأفضل لتحليل الكميات الكبيرة من البيانات المتوفرة في الجهاز، وباستخدام التقنيات الجديدة يمكننا التنبؤ بالاتجاهات المستقبلية في السوق وتحليل البيانات وتقديم توصيات إلى الشركة – وهي إحدى مكتبات بايثون للتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي الأكثر استخداماً.

  • علم البيانات وتمثيل البيانات

مفهوم علم البيانات وتمثيلها
مفهوم علم البيانات وتمثيلها، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

تشتهر لغة بايثون بعلوم البيانات وتعلّم الآلة والذّكاء الاصطناعي، وهي أيضاً اللغة الأكثر استخداماً لتطوير الويب، ومكتبة Pandas (لتحليل بيانات في بايثون) هي المكتبة الأكثر شيوعاً للّغة والأكثر استخداماً جنباً إلى جنب مع مكتبة NumPy في matplotlib، كما تعد بايثون مثالية للعرض المرئي للبيانات كونها توفّر العديد من الوظائف والوحدات النمطية الجاهزة للاستخدام للعرض المرئي البيانات، كما أنها لغة برمجية ممتازة لـ Python Data Science Stack.

علم البيانات هو وسيلة لفهم البيانات التي نجمعها، ويَستخدم تقنيات قوية مثل تعلم الآلة لتحويل البيانات إلى أشكال قابلة للاستخدام، أمّا تمثيل البيانات أو العرض المرئي للبيانات فهي الطريقة التي نتخيل بها البيانات التي تُحوّل إلى أشكال قابلة للاستخدام، حيث يمكنك استخدام أدوات العرض لفهم البيانات التي تم جمعها بطرق مختلفة، ولكن يمكنك أيضاً استخدامها بطرق لا تعتمد على البيانات، مثل الرسومات والخرائط.

  • واجهة المستخدم الرسومية لسطح المكتب (Desktop GUI)
مفهوم الواجهات الرسومية
مفهوم الواجهات الرسومية، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

يمكن استخدام بايثون لإنشاء تطبيقات سطح المكتب، فهذه اللغة هي الأكثر ملاءمة لكتابة التطبيقات أو البرامج النصية التي تحتاج إلى تشغيلها على واجهة المستخدم الرسومية لسطح المكتب، وتوفر واجهة مستخدم رسومية مثل النوافذ والأزرار وما إلى ذلك. كذلك توفر اللغة العديد من الوظائف والوحدات النمطية الجاهزة للاستخدام لرسم الخطوط والرسومات والعرض المرئي للبيانات، كما توفِّر عناصر واجهة مستخدم سهلة الاستخدام لرسم الخطوط والرسومات والمخططات وما إلى ذلك وتمكّن المبرمجين من إنشاء نظام إيكولوجي غني من وحدات وأدوات الطرف الثالث، مما يسمح لهم بإنجاز مجموعة واسعة من المهام.

  • تطبيقات تقنية زحف الويب Web Scraping

مفهوم زحف الويب
مفهوم زحف الويب، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

 

أصبحت لغة بايثون معروفة كأداة فعالة  في مجال زحف الويب؛ حيث أن زحف الويب هو عملية استخراج البيانات من أي موقع ويب، وهو مجموعة فرعية من جمع البيانات وجزء مهم من العديد من تطبيقات تحليل البيانات، ويمكن استخدام البيانات المأخوذة من موقع ويب لإنشاء التحليلات وإجراء البحوث وتقديم رؤى أخرى يمكن أن تساعد في اتخاذ قرارات أفضل.

وكونها لغة برمجة عالية المستوى جعلها واحدة من أكثر اللغات شيوعاً بين علماء البيانات وتطبيقات زحف الويب، حيث تملك بنية غنية وسهلة التعلم، وتستخدم الآن أكثر فأكثر في تطبيقات زحف الويب لاستخراج البيانات من مواقع الويب وقواعد البيانات ومصادر البيانات الأخرى.

  • تطبيقات الأعمال

لمفهوم تطبيقات الأعمال
لمفهوم تطبيقات الأعمال، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

 

صُمِّمَت تطبيقات الأعمال لتعمل على أجهزة الحاسوب مما يسمح للمبرمجين بإنشاء تطبيقات، وتستخدم لغة بايثون بشكل أساسي في مجال تطوير البرمجيات، فهي مناسبة خصوصاً لكتابة البرامج التي تشغل على الأنظمة الأساسية المختارة، سواء كان حاسوب مكتبي أو متصفح ويب أو هاتف محمول.

تم إنشاء هذه اللغة خصيصاً لتسهيل إنشاء تطبيقات أعمال فعالة، وقد سهلت بالفعل إنشاء برامج المهام مثل إدارة المخزون وتتبُّع الأرباح وإدارة المخزون وإنشاء برامج لأتمتة المهام المتكررة وغيرها الكثير، وذلك من خلال تسهيل كتابة البرامج.

  • تطبيقات الصوت والفيديو

مفهوم تطبيقات الوسائط المتعددة
مفهوم تطبيقات الوسائط المتعددة، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

 

تُستخدم هذه اللغة لإنشاء تطبيقات وسائط متعددة مثل: cPlay  وTimPlayer ، ومن مكتبات الوسائط المتعددة القليلة المستخدمة:Gstreamer  وPyglet  و QT Phonon.

  • تطبيقات CAD

التصميم بمساعدة الحاسوب (اختصاراً CAD)، هي عملية تصميم المنتجات والهياكل باستخدام أجهزة الحاسوب، وقد أصبحت هذه التطبيقات جزءاً لا يتجزّأ من عملية التصميم، حيث تسمح للمصمّمين بتغيير نموذج ثلاثي الأبعاد في الوقت الفعلي واستكشاف خيارات التصميم المختلفة، وتعد بايثون لغة برمجة قوية يمكن استخدامها لإنشاء تطبيقات CAD، حيث أصبحت تطبيقات CAD معقدة بشكل متزايد، وازدادت الحاجة إلى مهارات بايثون في مكان العمل.

  • التطبيقات المضمنة

مفهوم التطبيقات المضمنة
مفهوم التطبيقات المضمنة، (مصدر الصورة: موقع interview bit)

أصبحت التطبيقات المضمنة في كل مكان في حياتنا مع وجود أنظمة مضمنة في كل شيء، من الهواتف الذكية إلى الآلات الصناعية المعقدة، ويساعدنا هذا في استخدام تطبيقات ذات مستوى أعلى على أجهزة أصغر يمكنها الحساب باستخدام بايثون، وتعد هذه اللغة أداة رائعة لتطوير التطبيقات المضمنة، وأحد أكبر فوائدها في تطوير التطبيقات المضمنة هو العدد الكبير من المكتبات المتاحة لبناء أنظمة مضمنة، مثال على ذلك تطبيق Raspberry Pi وهو تطبيق مضمن معروف يستخدم بايثون في عمليات الحوسبة الخاصة به.

الخاتمة

بايثون هي لغة برمجة قوية ومرنة تُستخدم لعدة أسباب مختلفة، فإذا كنت قد بدأت في تعلم البرمجة فقد تكون مهتماً بها، لأنه من السهل على أي شخص تعلمها، ومع ذلك فهي لغة قوية للغاية ولغة جيدة لإنشاء العديد من أنواع التطبيقات المختلفة، وتُستخدم أيضاً في المجالات التي تشمل تصميم الويب والبحث العلمي وحتى ألعاب الفيديو.

على الرغم من إنشائها لغرض محدد إلا أنه يمكن استخدامها في العديد من المجالات، فهي تُستخدم لمجموعة متنوعة من الأغراض، لا سيما في مجال علوم الحاسوب، وهي أيضاً لغة ذات أغراض عامة مناسبة بشكل خاص لاحتياجات المبرمجين الذين يعملون مع البيانات، كما أنها تُستخدم في مجموعة واسعة من المجالات الأخرى، مثل العلوم والطب والتمويل.

أسئلة وأجوبة

  1. كيف  تستخدم لغة بايثون في الحياة اليومية؟

ج. إنها واحدة من أكثر لغات البرمجة استخداماً في العالم، وربما تكون قد استخدَمْتَ منتجات تم إنشاؤها باستخدام بايثون دون أن تدرك ذلك، على سبيل المثال: يتكون YouTube من نظام أساسي مبني باستخدام هذه اللغة، وهي أيضاً تدعم مواقع الويب والتطبيقات الخاصة ببعض أكبر الشركات في العالم مثل Google وDropbox.

  1. ما هي الفوائد الثلاثة للغة بايثون؟

ج: الفوائد الثلاثة للغة بايثون هي:

    • لغة مفسرة عالية المستوى، ما يعني سهولة وسرعة الكتابة، وتستخدم لبناء برامج معقدة.
    • تعمل على مجموعة واسعة من المنصات دون الحاجة إلى التجميع أو التفسير.
    • هي اختيار ممتاز لتطوير الويب وإدارة النظام وتحليل البيانات من بين أمور أخرى.
  1. ما هي مزايا بايثون؟

كانت بايثون أكثر لغات البرمجة شيوعاً على مدار العقد الماضي، حيث كانت تُستخدم في كل شيء تقريباً، من تطبيقات الويب وقواعد البيانات إلى البحث العلمي وتعلم الآلة، وقد كانت اللغة الأكثر انتشاراً لفترة طويلة بسبب تعدد استخداماتها وقوتها، والتي ازدادت على مر السنين.


المصدر: هنا

ترجمة: لما الأوس, مراجعة: يارا قاضون, تدقيق لغوي: حنين غالية, تصميم: علي العلي, تحرير: فادي الشعار

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.