孫建中 三亞學(xué)院

當(dāng)前有非常多的開發(fā)語(yǔ)言，不同的開發(fā)語(yǔ)言擁有不同的特點(diǎn)，適用在不同的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境下。Python語(yǔ)言是目前一種較為流行的一種程序開發(fā)語(yǔ)言，具備非常高的效率開發(fā)效率。Python語(yǔ)言的語(yǔ)法簡(jiǎn)單、明了，是一種面向?qū)?duì)象、交互式、解釋性的跨平臺(tái)開發(fā)平臺(tái)。Python框架中封存了豐富、強(qiáng)大的類庫(kù)，它可以集成其它面向?qū)ο笳Z(yǔ)言或底層語(yǔ)言編寫的代碼模塊，這就可以具備較好的耦合性。數(shù)據(jù)的大爆炸發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到大數(shù)據(jù)時(shí)代，人工智能技術(shù)的多樣化發(fā)展，機(jī)器學(xué)習(xí)也得到了快速的發(fā)展，Python因其特性非常適合應(yīng)用在機(jī)器學(xué)習(xí)編碼過程中，流行程度越來(lái)越高。

一、Python語(yǔ)言的特點(diǎn)

高級(jí)語(yǔ)言。Python是一種高級(jí)語(yǔ)言，它封裝了底層基礎(chǔ)的邏輯以及物理層實(shí)現(xiàn)，符合人類的思維模式。

面向?qū)ο?。Python是一種面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言，它不僅具備面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的特點(diǎn)，此外還支持面向過程的開發(fā)，因此能夠兼容其它語(yǔ)言編碼的功能模塊。

簡(jiǎn)單易學(xué)。Python語(yǔ)言的語(yǔ)法、結(jié)構(gòu)、框架等都符合人的思維方式，這就有利于學(xué)習(xí)者快速的學(xué)習(xí)到核心知識(shí)點(diǎn)，能夠解決編碼過程中遇到的問題。

可拓展性。Python語(yǔ)言能夠兼容不同的語(yǔ)言編碼，其它編程語(yǔ)言（c/c++）等都可以編寫擴(kuò)充功能模塊。

解釋執(zhí)行。Python是一種解釋型語(yǔ)言，它可以對(duì)某些功能上一邊編譯，一邊執(zhí)行。

豐富的類庫(kù)。Python語(yǔ)言封裝了大量的類庫(kù)，開發(fā)人員可以通過直接調(diào)用這些類庫(kù)實(shí)現(xiàn)功能模塊。

可嵌入性。Python能夠內(nèi)嵌到c/c++中，這就可以實(shí)現(xiàn)較好的多重腳本功能。

免費(fèi)開源。Python語(yǔ)言是免費(fèi)給用戶使用，所有的用戶都可以進(jìn)行軟件的開發(fā)、備份、修改、調(diào)試等，并可以嵌入到其它開發(fā)程序中。且用戶不僅可以直接調(diào)用Python提供的類庫(kù)，還可以編寫用戶需求的功能類庫(kù)。

可移植性。Python語(yǔ)言適用在當(dāng)前市面上流行的操作平臺(tái)，例Windows、Linux、MacOX等。

二、Python是編寫機(jī)器學(xué)習(xí)的高級(jí)語(yǔ)言

Python語(yǔ)言能夠應(yīng)用在不同的開發(fā)環(huán)境中，并通過組合多種開發(fā)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶的多樣化需求，用戶能夠非常快速的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)、框架等，具備非常高的開發(fā)效率。尤其是對(duì)于一些計(jì)算密集型任務(wù)，Python語(yǔ)言相比低級(jí)編程語(yǔ)言性能較低，但由于Python語(yǔ)言僅為前端描述語(yǔ)言，所有的邏輯計(jì)算都是應(yīng)用底層拓展實(shí)現(xiàn)的，這就可以彌補(bǔ)性能的缺陷。例python語(yǔ)言封裝的NumPy、SciPy類庫(kù)，這兩個(gè)類庫(kù)實(shí)現(xiàn)了多維數(shù)組的高速向量化運(yùn)算，拓展了類庫(kù)的性能和功能，提供給開發(fā)人員更加便利的開發(fā)模式，使得開發(fā)人員無(wú)需關(guān)注內(nèi)存分配等底層邏輯工作，只需關(guān)注算法、數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)功能模塊，這也是當(dāng)前被認(rèn)為非常適用在機(jī)器語(yǔ)言中根本原因。

機(jī)器學(xué)習(xí)編碼中運(yùn)用較多的語(yǔ)言為：Python、R語(yǔ)言。r語(yǔ)言是由統(tǒng)計(jì)學(xué)家為了便于海量數(shù)據(jù)處理而開發(fā)的，因此邏輯結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；Python語(yǔ)言是由計(jì)算領(lǐng)域?qū)＜覍?shí)現(xiàn)的，因此其邏輯結(jié)構(gòu)符合人類的思維模式，更加容易被用戶學(xué)習(xí)。在統(tǒng)計(jì)KDnuggets的調(diào)查結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，Python語(yǔ)言在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中開發(fā)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并逐步超越了R語(yǔ)言，2017年P(guān)ython語(yǔ)言在機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用首次超過了R語(yǔ)言，在2018年市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到了65.6%，并被認(rèn)為是最受歡迎的開發(fā)語(yǔ)言。

三、Python在機(jī)器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

Python框架是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，被命名為PyCharm，用戶可以快速的搭建機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境，這就可以節(jié)約大量的開發(fā)時(shí)間，用戶接受度也較高。Python的開發(fā)版本已經(jīng)更新到Python3.7，但新版本可能會(huì)存在功能兼容性問題，因此為更好的兼容機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)，開發(fā)人員可以暫時(shí)應(yīng)用Python3.6。

Python語(yǔ)言在機(jī)器學(xué)習(xí)開發(fā)過程中應(yīng)用較多的工具包為Scikit-Learn，該工具包封裝了大量適用在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的計(jì)算類庫(kù)，例NumPy、SciPy等，這些數(shù)值類庫(kù)能夠提高機(jī)器學(xué)習(xí)中數(shù)值計(jì)算效率，包含了機(jī)器學(xué)習(xí)算法常用的數(shù)據(jù)預(yù)處理、回歸、降維、聚類等多種算法模式，此外用戶可以直接調(diào)用封裝的接口來(lái)計(jì)算，接口類型多樣化，且當(dāng)用戶無(wú)法有效的辨別接口時(shí)，可以通過查看文檔的方式來(lái)選擇調(diào)用需求接口。Python語(yǔ)言在開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)過程時(shí)，還可以應(yīng)用多種可視化工具、數(shù)據(jù)分析等，來(lái)提升機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)的處理效率，這就可以快速的實(shí)現(xiàn)用戶分類、聚類等功能。

深度學(xué)習(xí)框架TensorFlow是市面上較為成熟的技術(shù)，擁有非常多的使用用戶數(shù)量，TensorFlow學(xué)習(xí)框架是通過數(shù)據(jù)流圖在CPU、GPU來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能分布值計(jì)算，因此具備非常好的收斂性和學(xué)習(xí)效率，能夠快速求解得到最優(yōu)解。TensorFlow框架最新版本2.0是在2019年發(fā)布，它使用二Keras來(lái)完成高級(jí)深度學(xué)習(xí)API的開發(fā)，該過程中集成執(zhí)行是通過Python語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就拓展了Python語(yǔ)言解決深度機(jī)器學(xué)習(xí)問題的可能性。用戶在學(xué)習(xí)了Python語(yǔ)言后，都能夠快速搭建深度學(xué)習(xí)框架，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)模型的求解，快速獲取得到最優(yōu)解。

四、結(jié)語(yǔ)

人工智能時(shí)代中機(jī)器學(xué)習(xí)是非常重要的一個(gè)求解環(huán)節(jié)，Python語(yǔ)言在機(jī)器求解過程中具備非常好的求解效率，能夠快速得到最優(yōu)解，因此被廣泛應(yīng)用在機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)中。Python語(yǔ)言中可視化工具（Scikitlearn、TensorFlow）等簡(jiǎn)化了機(jī)器學(xué)習(xí)框架搭建難度，提升了開發(fā)人員的工作效率。而在未來(lái)的發(fā)展過程中，我國(guó)人工智能技術(shù)的發(fā)展要結(jié)合Python語(yǔ)言，并促進(jìn)兩者之間的快速發(fā)展。