شهد عام 1992م على إطلاق لغة بايثون للمرة الأولى، وقد جرى بناؤها بأسلوب يجعل من كتابتها وفهمها من الأمور البديهية، مما يجعلها لغة برمجة مثالية لمن يسعون للتطور بشكل سريع.

تعتبر هذه اللغة البرمجية من اللغات المُفسَّرة ذات الاستخدامات المتعددة، فلها استخدامات واسعة بمجالات متعددة وهو ما سيظهر

معنا من خلال هذا المقال الذي يحمل عنوان “لغة بايثون واستخداماتها في البحث العلمي”.

ونظراً لأهمية لغة بايثون فهي من اللغات التي يمكن استخدامها في عمل البرامج البسيطة عند المبتدئين، كما أنها قابلة لإنجاز

مشاريع ضخمة بنفس الوقت، حتى أن أكبر المؤسسات العالمية ومنها جوجل ونيتفليكس تستخدمها بشكل ما.

وبميدان البرمجة فإن لغة بايثون تعتبر من أسهل اللغات البرمجية وأسرعها تعلماً.

أهم مميزات لغة بايثون

أهم مميزات لغة بايثون.

إن لغة بايثون تحظى بشعبية كبيرة فهي تأتي بالمرتبة الثالثة في العالم بين لغات البرمجة الأكثر شيوعاً بالعالم وذلك بعد

لغة جافا ولغة C، ومن أهم مميزات لغة بايثون التي جعلتها من أكثر اللغات شيوعاً واستخداماً نذكر ما يلي:

1. تعتبر من لغات البرمجة سهلة الاستخدام بالنسبة للأشخاص الجدد على مجال البرمجة، فهي من الممكن أن تكون من الخطوات الممتازة السهلة نسبياً بتعلم الترجمة، حيث تعتبر من الطرق الفريدة في بناء المعرفة البرمجية.

2. تعتبر لغة برمجية ذات تركيب بسيط، فهي سهلة نسبياً سواء في الفهم والقراءة وذات تراكيب قريبة من اللغة الإنجليزية، ويسمح التخطيط المباشر للغة بايثون بإدراك ما يفعله كل سطر من سطور الكود البرمجي.

3. تعتبر لغة مرنة ذات استخدامات متعددة، حيث يمكن استخدامها على سبيل المثال من المهتمين بالذكاء الاصطناعي أو تحليل البيانات، أو تطوير الويب.

4. تعتبر من اللغات مفتوحة المصدر مما يسمح باستخدامها للبرمجة من أي شخص، فنكون أمام مجتمع مزدهر يطور ويدعم النظام المختص بلغة بايثون وتتم إضافة مساهمته ومكتباته الخاصة.

5. إن لغة بايثون تعتبر من اللغات البرمجية المتعددة النماذج، فهي تدعم البرمجة الشيئية، و البرمجة المهيكلة بشكل شامل وكامل، كما أنها تدعم البرمجة جانبية المنحى بما في ذلك الكائنات الفوقية والبرمجة الفوقية، والبرمجة الوظيفية.

بالإضافة لدعمها عدة نماذج أخرى من خلال الامتدادات بما ضمنها البرمجة المنطقية والتصميم بالعقود.

6. إن لغة بايثون تستخدم نظام الكتابة الديناميكية ومزيج من جامع النفايات والعد المرجعي واكتشاف الدورات في إدارة الذاكرة، ومن مميزاتها الربط المتأخر (تحليل الاسم الديناميكي) الذي يعمل على ربط الطرق بأسماء المتغيرات خلال تنفيذ البرامج.

7. إن تصميم بايثون يقدم شيء من الدعم للبرمجة الوظيفية، مع امتلاكه وظائف التصفية والتصفير والتعيين، وتعبيرات فهم القائمة والمولد والمجموعات والقواميس.

8. تعتبر لغة بايثون أسهل نسبياً عندما مقارنتها مع كل من لغتي جافا وسي البرمجيتين، كما أنها لغة متعددة أنماط البرمجة (Programming paradigm).

أهم مواصفات لغة بايثون

أهم مواصفات لغة بايثون.

إن الحديث عن لغة بايثون واستخداماتها في البحث العلمي يقودنا للتعرف على مواصفاتها التي يمكن اعتبارها امتدادا

لمميزاتها، فمن أهم مواصفات لغة بايثون نذكر ما يلي:

لغة بايثون سهلة الاستخدام.

إن لغة بايثون كما ذكرنا أسهل اللغات لتعلم البرمجة، وذلك لاحتوائها على تراكيب سهلة بصورة كبيرة، والقائمون عليها

بذلوا الكثير من الجهد لبناء قواعد نحوية بسيطة ولا تشوش على المبرمجين، وتمنح المطورين خياراً بمنهجية البرمجة.

وفلسفة تصميم لغة بايثون هي أنه من الأفضل الاعتماد على أسلوب واحد وواضح للقيام بالأمر البرمجي.

لغة بايثون من اللغات البرمجية ذات المستوى العالي.

عند كتابة البرامج في لغة بايثون لن يحتاج المبرمج أن يهتم بالتفاصيل ذات المستوى الدقيق كإدارة الذاكرة المستخدمة من

البرنامج، لأن النظام المستخدم من بايثون ديناميكي ومزيج من مجمع القمامة والمحدد الدوري والتحديد الحلقي لإدارة الذاكرة.

كما أن إحدى مواصفات بايثون الربط المتأخر (تحليل الاسم الديناميكي)، وهو الذي يربط الأسلوب مع أسماء المتغيرات خلال تنفيذ البرامج.

لغة بايثون حرة مفتوحة المصدر.

تعتبر هذه اللغة من أهم الأمثلة على البرمجيات الحديثة الحرة مفتوحة المصدر، فيمكن للمتخصص أن يوزع بكل حرية نسخ من

البرمجيات، والعمل على قراءة الكود (الشيفرة المصدرية)، مع إجراء عدد من التغييرات واستخدام بعض الأجزاء منها في البرمجيات

الحرة الجديدة.فالمبدأ الذي تقوم عليه البرمجيات الحرة هي مجتمع متشارك في المعارف.

لغة بايثون كائنية التوجه.

إن بايثون تدعم البرمجة الإجرائية كما أنها تدعم البرمجة الكائنية، وباللغة الإجرائية التوجه فإن البرنامج يتمحور حول الدوال والإجراءات

التي لا يكون لها إلا قطع من البرامج القابلة لإعادة الاستخدام.

وباللغات كائنية التوجه فإن البرنامج يتمحور حول الكائنات التي تجمع بين الوظائف والبيانات، مما يجعل هذه اللغة البرمجية قوية للغاية

بالإضافة لكونها تبسيطية مقارنةً بلغات برمجية أخرى مثل لغة جافا أو لغة سي.

الدعم للبرمجة الوظيفية.

يقدم تصميم لغة بايثون في تقاليد ليست شيء من الدعم للبرمجة الوظيفية، فله العديد من الوظائف، وهو يشمل تعبيرات المولد

والمجموعات والقواميس والقائمة.

كما أن المكتبة القياسية تحتوي على وحدتين تنفذان أدوات وظيفية مستعارة.

قابلية الامتداد.

إن لغة بايثون صممت لأن تكون لها قابلية امتداد بشكل كبير لا أن تدمج كافة طرقها (وظائفها) بنواتها، وهو ما جعل هذه اللغة البرمجية

تصبح شائعة ومستخدمة على نطاق واسع في إضافة الواجهات القابلة للبرمجة بالتطبيقات الحالية.

العمل على منصات متعددة.

إن الطبيعة البرمجية المفتوحة المصدر جعلت من لغة بايثون قابلة للعمل على عدة منصات، فجميع ما تتم كتابته قابل لأن يعمل على أكثر من منصة دون الحاجة لإجراء أية تعديل أو تغيير مطلقاً.

من الممكن استخدام لغة بايثون على الويندوز، لينكس، ماكينتوش، فري بي إي دي، أندرويد، أو إس، وغيرها عدة أنظمة تشغيل أخرى.

أهم استخدامات لغة بايثون

أهم استخدامات لغة بايثون.

قبل التعمق في لغة بايثون واستخدامها في البحث العلمي نشير إلى أهم الاستخدامات بشكل عام لهذه اللغة البرمجية وهي:

برمجة التطبيقات.

تسمح لغة بايثون إجراء برمجة كافة أنواع التطبيقات، مع إمكانية استخدامها في إنشاء وقراءة أدلة الملفات، وإنشاء واجهات برمجة التطبيقات وواجهات المستخدم الرسومية والعديد من الأمور الأخرى.

فسواء كانت تطبيقات فيديو أو صوت، او تطبيقات بلوك تشين، أو تطبيقات في التعلم الآلي فإن لغة بايثون تسمح إنشاؤها كافةً.

التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي.

على اعتبار لغة بايثون من اللغات البرمجية البسيطة والمرنة والمستقرة فإنها تعتبر مثالية لمشروعات التعلم الآلي المختلفة، وللذكاء الاصطناعي.

كما أنها تعتبر من أفضل اللغات وأكثرها استخداماً عند علماء البيانات، كما يوجد برامج تعلم آلي متعددة في مكتبات وبايثون وحزم الذكاء الاصطناعي المتاحة.

تطوير مواقع الويب.

تعتبر لغة بايثون من الخيارات المثالية التي يستخدمها المطورون في تطوير مواقع الويب، والأمر يعود بشكل رئيسي لوجود أطر تطوير ويب متعددة يمكن اختيار أحدها، وقد استخدمت هذه الأطر بشكل أساسي في إنشاء العديد من الخدمات والمواقع ومنها على سبيل المثال ريدت و سبوتيفاي.

تسمح الوحدات النمطية الشاملة والمكتبات التي تأتي في لغة بايثون مع أطر العمل فإن الوظائف (كالوصول إلى إدارة المحتوى وقاعدة البيانات وترخيص البيانات) تبقى ممكنة وقابلة الوصول بسهولة إليها.

تطوير اللغات البرمجية الجديدة.

إن تصميم لغة بايثون الأنيق والبسيط وصياغتها يسمح لها بأن تكون ملهمة لإنشاء بعض اللغات البرمجية الجديدة، ومنها على سبيل المثال CoffeeScript، Cobra، Go التي تعتبر ذات صيغة مشابهة للغة بايثون.

وبالحقيقة يمكن اعتبار بايثون من اللغات المفيدة جداً، وبالخصوص للأشخاص الجدد في مجال البرمجة كونها بسيطة وتساعد على فهم اللغات الأخرى.

صناعة المال.

من الممكن أن تستخدم لغة بايثون بشكل كبير في عالم المال، وهو أمر قد ازداد بشكل واضح في السنوات الأخيرة.

وذلك بالخصوص في مجالات كالتحليل النوعي والكمي، مع إمكانية أن تكون من الأدوات القيمة بتحديد اتجاهات الأسعار

للأصول والتنبؤات، مع إمكانية استخدام مصادر مختلف البيانات في أتمتة سير العمل.

ولأنها من الأدوات المثالية عند العمل مع مجموعات ضخمة للبيانات، فهناك العديد من المكتبات التي تساعد في تجميع البيانات

والعمل على معالجتها، وبالتالي فإن بايثون من اللغات البرمجية المفضلة في عالم صناعة المال.

تطوير الألعاب الإلكترونية.

لا تعتبر لغة بايثون معياراً صناعياً عند استخدامها في تطوير الألعاب، ولكنها قابلة لأن تستخدم بالصناعة والتي يمكن الاعتماد

عليها في إنشاء بعض الألعاب البسيطة وهو ما يمكن أن يعني بأنها من الأدوات المفيدة لتطوير النموذج الأولي بشكل سريع.

وبالتالي فإن من يكون جديد في تطوير الألعاب وفي استخدام لغة بايثون، فإنه يستطيع كذلك أن ينشئ لعبة تعتمد على هذه اللغة

البرمجية مع العمل على عدد من المهارات المتنوعة وتحسين الإمكانيات والمعارف في مجالات مختلفة.

تصميم الرسوم.

من استخدامات لغة بايثون الأساسية تطوير التطبيقات لتصميم الرسوم، فهي لغة تستخدم على نطاق واسع من خلال عدد من

برامج التصوير ثنائي الأبعاد ومنها Gimp وPaint Shop Pro ولأنها من اللغات المتنوعة فإنها يمكن أن تستخدم مع العديد من برامج الثلاثية الأبعاد.

تحسين محركات البحث.

إن لغة بايثون تستخدم على نطاق واسع في مجال تحسين محركات البحث باستخدام الأتمتة، وهذا الامر من الأمور التي تجعل لغة

بايثون تساعد على تنفيذ التغييرات من خلال تصنيف الكلمات الأساسي أو عبر عدة صفحات.

لغة بايثون واستخداماتها في البحث العلمي.

إن الحديث عن لغة بايثون واستخداماتها في البحث العلمي يظهر بعدة أمور ومن أبرزها نذكر ما يلي:

تحليل البيانات.

إلى درجة كبيرة مثل التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي فإن تحليل البيانات يعتبر من المجالات السريعة التطور التي تستخدم لغة بايثون.

وبالوقت ذاته تسمح هذه اللغة البرمجية القيام بإنشاء بيانات أخرى وأكثر وبحجم أكبر من أي وقت سابق، مع الحاجة لجمع المعلومات

وتنظيمها والعمل على معالجتها.

وفي هذا الإطار نشير إلى أن لغة بايثون تعتبر من اللغات المرنة وسهلة التعلم والمدعومة بشكل جيد، وهو ما يجعلها من أفضل الطرق في تحليل البيانات بشكل سهل، وتظهر أهميتها عندما تكون المعلومات والبيانات البحثية كبيرة فهي مفيدة بمعالجة البيانات والمعلومات مع إمكانية التنفيذ المتكرر للمهام.

تصور البيانات.

من المجالات الأخرى التي تضاف إلى الحديث عن لغة بايثون واستخداماتها في البحث العلمي فإن تصور البيانات من المجالات الأخرى

من ضمن المجالات المتطورة والشائعة الاهتمام.

ومع مرونتها وحقيقة كونها مفتوحة المصدر فإن لغة بايثون توفر كذلك مجموعات متعددة من مكتبات الرسوم البيانية مع كافة أنواع المميزات.

فسواء كان الباحث العلمي يسعى لإنشاء تمثيل رسومي بسيط أو لإنشاء مخطط أكثر فعالية، فإنه قادر على الوصول إلى مكتبة تتناسب

مع احتياجاته وتسمح له عبر لغة بايثون بأن يقوم بتحويل البيانات والمعلومات البحثية إلى رؤى لها مغزى ومعنى واضح.

أهم الدوافع لتعلم لغة بايثون.

هناك العديد من الأسباب والدوافع الوجيهة التي تدفع الشخص لأن يتعلم لغة بايثون ومن أبرزها نذكر ما يلي:

1. إن المطورين للغة بايثون من الأشخاص المطلوبين جداً في سوق العمل، حيث تتعدد المجالات التي تحتاج

من يمتلك معارف ومهارات بلغة بايثون التي تشكّل مهارة حيوية تساعد على بدء الحياة المهنية أو العمل على تغييرها.

2. كما أن سوق العمل سيكون مفتوح وهناك خيارات واسعة لمن يمتلك مهارات بايثون، فإن المردود المالي والأجور ستكون عالية

نسبيا، فعلى سبيل المثال فإن من يتقن لغة بايثون بالمملكة المتحدة يحصل على متوسط راتب سنوي يصل إلى ما يقارب 65 ألف جنيه استرليني.

3. إن فرص العمل لمن يتقن لغة البايثون واسعة وتشمل تقنيات بغاية الأهمية كالتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي وتحليل البيانات

التي تظهر من خلالها لغة البايثون واستخداماتها في البحث العلمي، وهذا كله سينعكس بشكل إيجابي على الحياة المهنية للشخص.

اقرأ ايضاً: مراحل تطور البحث العلمي

كم تحتاج من وقت لتتعلم لغة بايثون؟

تعتبر هذه اللغة من لغات البرمجة المباشرة نسبياً عند مقارنتها بلغات برمجية أخرى، وبالتالي فإن تعلم الأساسيات

في هذه اللغة لا يحتاج لأكثر من بضع أسابيع وحسب، بحيث يتم تخصيص عدد من الساعات لتعلم هذه اللغة في كل أسبوع.

في حين أن إتقان هذه اللغة يختلف من شخص إلى شخص آخر وفق مهاراته وقدراته وإبداعاته.

الملخص.

وبذلك نكون قد اطلعنا ما هي لغة بايثون؟ وما أبرز مميزات ومواصفات هذه اللغة البرمجية سهلة الاستخدام والتعلم.

كما اطلعنا على أهم استخدامات لغة بايثون، وما هي أهم الدوافع لتعلم لغة بايثون، وكم من الوقت يحتاج الشخص لتعلم اساسيات هذه اللغة.

وبالإضافة إلى كل ذلك فقد ألقينا الضوء بشكل تفصيلي على لغة بايثون واستخداماتها في البحث العلمي.

سائلين الله تعالى أن نكون قد فقنا في تقديم كل ما هو مفيد بالنسبة لكم.

المصادر.

بايثون (لغة برمجة)، 2022، ويكيبيديا

لغة برمجة بايثون ومميزاتها وفلسفتها وتركيبها، 2022، مركز البحوث والدراسات متعددة التخصصات

ما هي أهم استخدامات لغة البايثون و ما الذي يميزها عن غيرها، 2022، ميناتك

عن المدونة

مدونة موقع رسائل الماجستير و الدكتوراة تهدف الى انماء ثقافة الزائر بكل ما يختص بالمجال الاكاديمي و الدراسات العليا و مساعدة الطلاب من مختلف المراحل الدراسية. يشرف على المدونة اكادميين و مختصين بمجال الدراسة الجامعية و التعليم

تعرف علينا أكثر