为什么入行人工智能Python是首选语言

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在人类发展史上，从来没有任何一项技术及其应用能像计算机网络一样发展如此迅速。对人们的工作、生活、消费和交往方式影响如此巨大，并且随着信息化的网络社会的到来，人类传统的生产方式、生活方式和生存状态都发生着翻天覆地的变化。而计算机的运行离不开程序，编写程序就要需要用到计算机语言。我们今天说说常用的计算机语言中的Python。

网上说Python是一个不务正业的人发明的：“是”也”不是“。

“ 是 ”是因为：Python是Guido van Rossum创立的， 1989年圣诞节，他在阿姆斯特丹很无聊，决定开发一种新的脚本解释语言，之所以选择Python（大蟒蛇）作为程序的名字，是因为他是一个大蟒蛇飞行马戏团的爱好者。他的爱好很广泛，看起来像无所事事的。

“ 不是 ”是因为：在Python开发之前，他也是ABC语言的设计者，最终ABC没有获得成功，Guido认为是因为ABC没有开源， 所以在Python上就特别重视开源和与其它语言的结合。

Python 是一种解释性脚本语言，不是像c++/java那样的高级语言，需要编译成字节码之后才能运行，它可以边运行边解释。而它的设计也坚持了清晰划一的风格，这使得Python成为一门易读、易维护，并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。

而且随着人工智能的兴起，近几年Python的热度更是逐渐上涨，众多AI从业者都会首选Python，下面我们看两组数据：

根据数据平台 Kaggle发布的2017年机器学习及数据科学调查报告，在工具语言使用方面，Python是数据科学家和人工智能从业者使用最多的语言（见下图）。

IEEE综览（IEEE Spectrum）发布的2017最受欢迎编程语言列表中，Python同样位列第一（见下图）。

为什么Python是人工智能技术首选的编程语言？

原因1：Python是一种说人话的语言

所谓“说人话”，是指这种语言：

开发者不需要关注底层

语法简单直观

表达形式一致

我们先来看几个代码的例子：

C 语言Hello World 代码：

int main()
{ 
printf("Hello, World!");
return 0;
}

Java 语言Hello World 代码：

public class HelloWorld {
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello World!");
}
}

Python 语言Hello World代码：

print("Hello World!")

仅仅是一个Hello World程序，就能看出区别了，是不是？

编译 VS 解释

当然，仅仅是一个Hello World的话，C和Java的代码也多不了几行。

可是不要忘了，C和Java的代码要运行，都必须先经过编译的环节。

对于C语言来说，在不同的操作系统上使用什么样的编译器，也是一个需要斟酌的问题。一旦代码被copy到新的机器，运行环境和之前不同，还需要重新编译，而那台机器上有没有编译器还是一个问题，安装上编译器后，也许和之前最初的编译器有所区别，还得修改源代码来满足编译环境的需求……

我到底做错了什么？我只是想运行一个别人写的程序而已。

而Python则不用编译，直接运行。而且都可以不用写文件，一条条语句可以直接作为命令行运行，真的太方便了。

语言语法

和Python比，Java的语法更“啰嗦”。

从上面的例子已经可以看出，创建一个链表，Java还需要声明和逐个插入节点，而Python则可一行代码完成从链表创建到插入节点及赋值的全部操作。

Java非让你很别扭地写好几行，Python直接一句搞定。

这样的结果就是，Python写起来省事，读起来也方便。可读性远超Java。

表达风格

在10年或者更久远之前，Python经常被用来和Perl相提并论。毕竟在那个时候，C是系统级语言，Java是面向对象语言，而Python & Perl则是脚本语言的双子星。

Python和Perl在设计层面有一个非常大的区别：

Python力求让不同的人在撰写同样功能实现的代码时，所用的表达形式尽量一致；

而Perl则是故意追求表达的千姿百态，让同一个人在不同地方写同样功能时所用具体形式都不同。

从哲学层面讲，Perl的追求更加自由主义，更利于释放人类的多样化天性。然而，Perl写的程序——那叫一个乱七八糟！

如果不是想成为代码诗人，或者语言大师，只是想用尽量简单直接的方法，把事情做了，首选语言确实是Python。

原因2：强大的AI支持库

矩阵运算

NumPy由数据科学家Travis Oliphant创作，支持维度数组与矩阵运算。结合Python内置的math和random库，堪称AI数据神器！有了它们，就可以放心大胆玩矩阵了！

大家知道，不管是Machine Learning，还是Deep Learning，模型、算法、网络结构都可以用现成的，但数据是要自己负责I/O并传递给算法的。

而各种算法，实际上处理的都是矩阵和向量。

使用NumPy，矩阵的转置、求逆、求和、叉乘、点乘……都可以轻松地用一行代码搞定，行、列可以轻易抽取，矩阵分解也不过是几行代码的问题。

而且，NumPy在实现层对矩阵运算做了大量的并行化处理，通过数学运算的精巧，而不是让用户自己写多线程程序，来提升程序效率。

有了Python这种：语法简洁明了、风格统一；不需要关注底层实现；连矩阵元素都可以像在纸上写公式一样；写完公式还能自动计算出结果的编程语言，开发者就可以把工作重心放在模型和算法上了。

ML模型

用Python实现大多数经典模型，几十上百行代码就够了。

当然，对于普通用户，也可以连算法都不用管，只是调用Scikit-Learn的接口就可以了。

比如，训练和使用一个logistic Regression模型，只需要下面几行代码就可以了：

# import the LogisticRegression 
from sklearn.linear_model import LogisticRegression 

# Use default parameters
classifier = LogisticRegression() 
# train model
classifier.fit(train_set, target) 
# do test
y_hat = classifier.predict(test_set) 
# print out test results
print y_hat

支持图表

Python还有许多图标方面的支持库。用来生成dashboard上的各种图形表格，是非常简单的事情。

比如使用Plotly图形库，下面这些炫彩的图形，就随便用啦：

原因3：规模效应

语言简单易学，支持库丰富强大，这两大支柱从早期就奠定了Python的江湖地位。

根据以高收入国家Stack Overflow问题阅读量为基础的主要编程语言趋势统计，可以看出，近年来，Python已然力压Java和Javascript，成为目前发达国家增长最快的编程语言（见下图）。

由图可见，2012年之后，对于Python相关问题的浏览量迅速增长，从时间上看，这一趋势正好和近几年人工智能的发展重合。

总结：

技术的普及推广就像滚雪球，早期的积累相对缓慢，一旦过了临界点，就是大爆发。中国已进入人工智能迅速发展的时代，而当下热门的Python被认为是现阶段人工智能技术的首选编程语言

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