آموزش پایتون

پایتون و ماشین لرنینگ

یکی از زیر شاخه های هوش مصنوعی، ماشین لرنینگ (Machine Learning) است. امروزه با پیشرفت تکنولوزی و همه گیر شدن آن، باعث شده که کار ما انسان ها کمتر و کمتر شود. یادگیری ماشین علمی است که باعث میشود نرم افزار ها و وسایل هوشمند، با توجه به اطلاعاتی که ما در اختیار آنها میگذریم پیشرفت کنند.

ماشین لرنینگ چیست

علم یادگیری ماشین باعث میشود که نرم افزار ها خود بتوانند مسائل را حل کنند و با توجه به اطلاعات وروردی به نتایجی برسند. فکر میکنید چگونه گوگل همیشه بهترین نتایج جستجو یا بهترین پیشنهاد ها را برای شما دارد؟ یا چگونه ایمیل ها اسپم و هرزنامه ها به صورت خودکار منتقل میشود؟

میتوان گفت موتور جستجوی گوگل تمام علایق و صلیقه های شما را میداند. تمام جستجو ها و اطلاعاتی که شما به آن داده اید را ذخیره و پردازش میکند تا بتواند به بهترین نتیجه برسد.

بازار کار ماشین لرنینگ

در ابتدا باید به بازار کار ماشین لرنینگ بپردازیم. همناطور که گفته شد یادگیری ماشین یکی از مهم ترین بخش های هوش مصنوعی است که طی این چند سال گذشته شغل مهندسی این حوزه رشد بیش از ده برابری داشته است. این صعنت یکی از پر رونق ترین شغل های سال های اخیر است. با گسترش شرکت ها و تکنولوژی هر روزه نیاز بازار برای این صنعت بیشتر میشود. در ایران نیز نیاز بازار برای مهندیس این صنعت در سال های آینده بیشتر خواهد شد و یادگیری ماشین لرنینگ با پایتون میتواند راه خوبی برای درآمد زایی و اشتغال باشد.

پیشنهادی  آموزش کتابخانه Numpy در پایتون – جلسه ۲

یادگیری ماشین و پایتون

اما بحث مهم یادگیری ماشین با پایتون است. اینکه باید نرم افزاری طراحی کنیم که با توجه به اطلاعاتی که کابران در اختیار آن قرار میدهند، خود پیشرفت کنند و مسائلی را حل کنند.

پیشنهاد میکنم قبل از مطالعه این مقاله، مقاله آکادمی فن سئو را دربارۀ زبان برنامه نویسی پایتون را هم مطالعه کنید.

ماشین لرنینگ و پایتون

برای شروع ماشین لرنینگ قدم اول تقویت علم ریاضی است. زیرا در علم ماشین لرنینگ شما با مبحاثی مانند جبر خطی، مشتق ها و توابع کار کنید و بدون داشتن علم کافی در این زمینه مطمعنن به مشکل بر خواهید خورد.

مرحله بعد برای شروع ماشین لرنینگ با پایتون، یادگیری کامل سینتکس ها و قواعد زبان برنامه نویسی پایتون است. داشتن اطلاع کامل از قواعد زبان برنامه نویسی پایتون نیاز برای شروع است. شما میتوانید در دوره آموزش جامع پایتون آکادمی فن سئو شرکت کنید.

قدم بعدی کار با کتابخانه ها و ماژول های مربوط به یادگیری ماشین با پایتون است. زبان های برنامه نویسی قابلیت هایی دارند که میتوان این قابلیت ها را با استفاده از فریمورک ها و ماژول های طراحی شده افزایش داد. یکی از مزایای پایتون هم تعداد بالای این ماژول هاست. در ادامه به معرفی این کتابخانه ها می پردازیم.

کتابخانه سایکیت لرن (Scikit-Learn)

برای شروع ماشین لرنینگ مشهور ترین کتابخانه سایکیت لرن است. از ویژگی های بارز این کتابخانه میتوان به سرعت بالا و ابزار های قدرتمند آن اشاره کرد. نرم افزار های قدرتمندی هم مانند اسپاتیفای از این کتابخانه استفاده کرده اند. این کتابخانه رایگان است و شما میتوانید از آن به راحتی استفاده کنید. برای منابع یادگیری این کتابخانه هم میتوان به خود سایت Scikit Learn مراجعه کنید.

کتابخانه نام پای (NumPy)

کتابخانه NumPy یک کتابخانه رایگان برای کار بر روی اعداد است. در زبان برنامه نویسی پایتون شما تنها از اعداد و لیست ها میتوانید برای کار با اعداد استفاده کنید. ولی با استفاده از NumPy شما قادر خواهید بود تا با آرایه های چند بعدی، ماتریس و جبر خطی روی اعداد کار کنید. برای ماشین لرنینگ با بایتون این کتابخانه یکی از موارد کلیدی به شمار می آید. منابع فارسی یادگیری زیادی در این باره وجود دارد. البته میتوانید به خود سایت NumPy هم برای یادگیری مراجعه کنید.

پیشنهادی  زبان برنامه نویسی پایتون چیست

کتابخانه کراس (Keras)

کتابخانه Keras یک API سطح بالا برای پایتون است که با استفاده از آن میتوانید در کمترین زمان ممکن ایده های خود را عملی کنید. این کتابخانه قادر به اجرا بر روی CNTK , TensorFlow یا Teano است. از ویژگی های کراس میتوان به نمونه سازی سریع، اجرای یکپارچه بر روی CPU و GPU و پشتیبانی از دو شبکه convolutional networks و recurrent networks اشاره کرد.

کتابخانه پای برین (PyBrain)

PyBrain یک کتابخانه متن باز رایگان برای پایتون است. پای برین یک کتابخانه ماشین لرنینگ ماژولار است که میتوان با استفاده از الگوریتم های انعطاف پذیر و کاربردی و در عین حال قدرمتند تولید کرد و آنها را مقایسه کرد. PyBrain یک کتابخانه نسبتا ساده و کاربری مناسب برای شروع کار است. خود این کتابخانه شامل الگوریتم هایی برای شبکه عصبی و تقویت ماشین لرنینگ است.

کتابخانه ایکس جی بوست (XGBoost)

کتابخانه XGBoost یک کتابخانه متن باز است که برای تقویت گرادیان در پایتون، جولیا، جاوا و ++C استفاده میشود. این کتابخانه بر روی لینوکس و مک به طور مستقیم قابل نصب است. اگر با مسابقه های ماشین لرنینگ سایت کگل آشنا باشید، متوجه میشوید که الگوریتم XGBoost یکی از برترین و پر استفاده ترین الگوریتم برای حل مسائل است. به همین دلیل این کتباخانه محبوبیت زیادی در بین تیم های شرکت کننده پیدا کرده است. این کتابخانه را میتوانید برای رگارسیون و طبقه بندی استفاده کنید.

کتابخانه مت پلات لیب (Matplotlib)

برای بصری سازی داده ها و ایجاد نمودار میتوانید از کتابخانه Matplotlib استفاده کنید. هنگامی که مقدار داده ها زیاد میشود یک نمودار میتواند نتیجه را به خوبی نشان دهد. برای درک بهتر داده ها میتوانید نمودار داده های خود را با کتابخانه Matplotlib و به کمک کتابخانه پانداز رسم کنید.

پیشنهادی  آموزش کتابخانه Numpy در پایتون - جلسه ۴

کتابخانه پانداز (Pandas)

کتابخانه pandas یک کتابخانه رایگان و متن باز است که در سال ۲۰۰۸ برای پایتون منشتر شد. این کتابخانه متن باز، برای بررسی و تجزیه تحلیل اطلاعات مورد استفاده میگیرد. با استفاده از ساختار های داده و توابع این کتابخانه میتوان در زمینۀ یادگیری ماشین فعالیت کرد.

کتابخانه کت بوست (CatBoost)

CatBoost یک کتاخانه متن باز برای تقویت گرادیان بر پایه درخت تصمیم گیری (decision trees) است. کتابخانه CatBoost عموما برای ایجاد دستیار شخصی، رانندگی خودکار و پیشبینی آب و هوا استفاده میشود. از ویژگی های کت بوست میتوان به سرعت بالا در پیشبینی،  پارامتر های پیشفرض زیاد، دقت بالا و قابلیت تنظیم مدل ها برای اجرای سریع بر GPU اشاره کرد.

کتابخانه الی فایو (Eli5)

کتابخانه eli5 برای بررسی و دیباگ کردن کد های ماشین لرنینگ است. از کتابخانه ماژول ها و کتابخانه هایی مانند کت بوست، سایکیت لرن، جی ایکس بوست و… را پشتیبانی میکند.

اگر میخواهید وارد این عرصه شوید منابع فارسی و کتاب های زیادی در این زمینه وجود دارد. کافیست موارد مورد نیاز را نصب کنید و از این کتاب ها و منابع استفاده کنید. البته میتوان گفت ماشین لرنینگ چیزی نیست که با خواندن چند مطلب بتوانید در آن وارد شوید.

 

 

امتیاز:

امیر محمد خجسته

علوم رایانه هیچگاه شخصی را تبدیل به یک برنامه نویس خوب نمی‌کنند همانطور که مطالعه در مورد رنگ‌ها و قلم‌ها شما را تبدیل به یک نقاش خوب نمی‌کند.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا