لغة بايثون

خلال العامين الماضيين، زاد الطلب المتزايد على الخبراء في التعلم الآلي الذي يتقنون لغات البرمجة التي يمكن استخدامها في التعلم الآلي. وقد نشر مستودع الترميز المملوك لشركة مايكروسوفت، “جيت هب” GitHub، مجموعة من لغات البرمجة المعروفة والمستخدمة للتعلم الآلي. وفي حين تستمر لغة “بايثون” Python في احتلال المركز الأول في هذا المجال، فهناك المزيد من اللغات التي يمكن تعلمها للدخول في مجال التعلم الآلي.

تعرف لغة بايثون بأنها أفضل لغات البرمجة التي يمكن استخدامها لأغراض مختلفة. وفي مجال التعلم الآلي، تحتوي لغة البرمجة هذه على مكتبات مثل numpy و scipy، التي تمكّن حاسبك الشخصي من تعلم الجبر الخطي وطرق النواة للتعلم الآلي. وأثناء التعامل مع خوارزميات التعلم الآلي، تُستخدم هذه اللغة بشكل كبير حيث إنها تحتوي على بنية بسيطة. إنها أفضل لغة برمجة للهواة.

بايثون (بالإنجليزية: Python)‏ هي لغة برمجة، عالية المستوى سهلة التعلم مفتوحة المصدر قابلة للتوسيع، تعتمد أسلوب البرمجة الكائنية (OOP). لغة بايثون هي لغة مُفسَّرة، ومُتعدِدة الاستخدامات، وتستخدم بشكل واسع في العديد من المجالات، كبناء البرامج المستقلة باستخدام الواجهات الرسومية وفي تطبيقات الويب، ويمكن استخدامها كلغة برمجة نصية للتحكم في أداء العديد من البرمجيات مثل بلندر. بشكل عام، يمكن استخدام بايثون لعمل البرامج البسيطة للمبتدئين، ولإنجاز المشاريع الضخمة في الوقت نفسه. غالباً ما يُنصح المبتدؤون في ميدان البرمجة بتعلم هذه اللغة لأنها من بين أسرع اللغات البرمجية تعلماً.

طُوِّرت بايثون في معهد الرياضيات والمعلوماتية الهولندي (CWI) في مدينة أمستردام على يد جايدو فان روسم في أواخر ثمانينات القرن العشرين، وكان أول إعلان عنها في عام 1991م. كُتبت نواة اللغة باستعمال لغة سي. أطلق روسم الاسم "بايثون" على لغته تعبيرًا عن إعجابه بفِرقَة مسرحية هزلية شهيرة من بريطانيا، كانت تطلق على نفسها اسم مونتي بايثون.

تتميز بايثون بمجتمعها النشط، كما أن لها الكثير من المكتبات البرمجية ذات الأغراض الخاصة التي برمجها أشخاص من ذلك المجتمع. مثلاً، هناك مكتبة باي جايم التي توفر مجموعة من الدوال من أجل برمجة الألعاب. يمكن لبايثون أيضاً التعامل مع العديد من أنواع قواعد البيانات مثل ماي إس كيو إل وغير ذلك.

تدعم بايثون أنماط برمجية متعددة هي التوجيه الكائني، البرمجية جانبية التوجيه والبرمجة الوظيفية. تُستخدم بايثون عادةً مثل العديد من لغات البرمجة الديناميكية كلغة برمجة نصية. بايثون لديها نموذج مفتوح للتطوير، قائم على مجتمع بايثون البرمجي ومدعوم من مؤسسة برمجيات بايثون. والتي تحافظ على تعريف اللغة في التنفيذ المرجعي لسي بايثون.

أصل التسمية

اشتق اسم بايثون من الفرقة الكوميدية البريطانية مونتي بايثون نتيجة لتأثر فان روسم بمشاهدة عروضها أثناء عمله على تطوير اللغة. تظهر مونتي بايثون من حين لآخر في شيفرة بايثون البرمجية وثقافتها. على سبيل المثال، السبام والبيض هي المتغيرات ما وراء البنية الأكثر شيوعاً في أدب لغة بايثون عوض متغير فو وبار التقليدي. يلاحظ أيضًا أن وثائق بايثون الرسمية تحيل إلى المشاهد القصيرة التي قدمتها فرقة مونتي بايثون.

تستخدم البادئة باي- (بالإنجليزية: Py-)‏ للإشارة إلى أي شيء مُتعلِّق بهذه اللغة. على سبيل المثال، تنفيذات بايثون ومكتباتها مثل باي جايم ربط برمجي لإس دي ال ببايثون، باي كيوت وباي جتك اللذان يربطان كلاً من كيوت وجتك ببايثون.

نبذة تاريخية

بدأ التفكير في إنشاء لغة بايثون أواخر الثمانينيات من القرن العشرين من طرف جايدو فان روسم في معهد الرياضيات والمعلوماتية بهولندا كخليفة للغة البرمجية اي بي سي (والتي بدورها مستوحاة من سيتل). وأرادوا منها بأن تكون قادرة على معالجة الحالات الاستثنائية والتفاعل مع نظام التشغيل أميبا. بالمقابل، لم يبدأ تنفيذ الفكرة حتى ديسمبر 1989.

تحمّل فان روسم مسؤولية إدارة المشروع منفردًا، وذلك بصفته المطور الرئيسي، حتى 12 يوليو 2018، عندما أعلن عن "إجازته الدائمة" من مسؤولياته كدكتاتور بايثون الخيري لمدى الحياة، وهو اللقب الذي منحه له مجتمع بايثون ليعكس التزامه طويل الأمد بصفته صانع القرار الرئيسي للمشروع. وهو يشارك الآن في القيادة عضوًا في مجلس التوجيه المكون من خمسة أشخاص.

أُصدرت النسخة الثانية من يايثون (بايثون 2.0) في 16 أكتوبر 2000 مع العديد من الميزات الجديدة الرئيسية، بما في ذلك تحديد دوري (حلقي) وجامع القمامة ودعم يونيكود.

أُصدرت النسخة الثالثة من بايثون (بايثون 3.0) في 3 ديسمبر 2008.وكانت مراجعة رئيسية للغة لكنها ليست متوافقة بالكامل مع الإصدارات السابقة. من ميزاتها الرئيسية : الحمل العكسي في سلاسل إصدار بايثون 2.6.x  و2.7.x. تتضمن إصدارات بايثون 3 وظيفة 2to3، التي تعمل تلقائيًا (جزئيًا على الأقل) على ترجمة كود (التعليمات البرمجية) بايثون 2 إلى بايثون 3.

حددت نهاية صلاحية بايثون 2.7 في البداية عام 2015 ثم أُجل إلى عام 2020 خشية عدم إمكانية نقل مجموعة كبيرة من التعليمات البرمجية الموجودة بسهولة إلى بايثون 3.

في يناير 2019، انتخبت نواة بايثون النشطة من المطورين بريت كانون، نيك كوغلان، باري وارسو، كارول فايلينغ وفان روسم لتشكيل الأعضاء الخمسة "للمجلس التوجيهي" لقيادة المشروع.

مميزات بايثون

تعد بايثون لغة برمجية سهلة نسبيا بالمقارنة مع جافا وسي++ إضافة إلى أنها لغة برمجة متعددة الأنماط الفكرية (برمجة متعددة البرادايم). تدعم البرمجة كائنية التوجه والبرمجة المهيكلة بشكل كامل، كما تدعم بايثون البرمجة الوظيفية والبرمجة جانبية المنحى (بما في ذلك عن طريق البرمجة الوصفية والكائنات الوصفية "خاصةً الطرق"). يمكنها أيضًا دعم العديد من الأنماط الفكرية الأخرى عن طريق الامتدادات، بما في ذلك التصميم بالعقود والبرمجة المنطقية.

دعم للبرمجة الوظيفية
زيادة على ذلك، فتصميم بايثون يقدم بعض الدعم للبرمجة الوظيفية في تقاليد ليسب. فلدى بايثون وظائف (دوال) filter، reduce، map. كما تتوفر على اشتمال القائمة والقواميس والمجموعات وتعبيرات المولد. تحتوي المكتبة القياسية على وحدتين (itertools وfunctools) التي تنفذ أدوات وظيفية مستعارة من هاسكل وإم أل المعيارية.

سهلة التعلم
تعتبر بايثون لغة سهلة للغاية لتبدأ بها في تعلم البرمجة. بايثون تحتوي تراكيب سهلة بشكل غير معتاد، كما سبق ذكره. فبايثون تسعى جاهدة إلى بناء قواعد نحوية أبسط وأقل تشويشًا مع منح المطورين خيارًا في منهجية البرمجة الخاصة بهم. على النقيض من شعار بيرل «هناك أكثر من طريقة للقيام بذلك»، فإن بايثون تتخذ الشعار «يجب -ويفضل- أن تكون هناك طريقة واحدة واضحة للقيام بذلك» فلسفةً للتصميم. كتب أليكس مارتيلي، وهو زميل في مؤسسة بايثون للبرمجيات ومؤلف كتاب "بايثون"، أن «وصف شيء ما بأنه 'ذكي' لا يعتبر مجاملة في ثقافة بايثون».

حرة ومفتوحة المصدر
بايثون هي مثال على البرمجيات الحرة مفتوحة المصدر. بعبارات بسيطة، يمكنك بحرية توزيع نسخ من هذه البرمجيات، وقراءة الشيفرة (الكود) المصدرية، والقيام ببعض التغييرات عليها واستخدام أجزاء منها في برمجيات حرة جديدة، فالبرمجيات الحرة تقوم على مبدأ المجتمع الذي يتشارك في المعرفة.

لغة برمجة عالية المستوى
عندما تكتب البرامج في بايثون، لا داعي للاهتمام بالتفاصيل دقيقة المستوى مثل إدارة الذاكرة التي يستخدمها برنامجك فبايثون تستخدم نظام أنواع (برمجي) ديناميكي ومزيجًا من التحديد الحلقي ومجمع القمامة والمحدد الحلقي (الدوري) لإدارة الذاكرة. كما تتميز أيضًا بتحليل الاسم الديناميكي (الربط المتأخر)، والذي يربط الطريقة وأسماء المتغيرات أثناء تنفيذ البرنامج.