Почему Python так важен для развития искусственного интеллекта
Искусственный интеллект и тесно связанные с ним технологии наподобие разных алгоритмов машинного обучения стали топ-темами для обсуждения и дискуссий. Как в среде специалистов, так и в обществе в целом. Однако большая часть этого медийного бума посвящена либо каким-то единичным эффектным достижениям, либо перспективам и угрозам, которые могут создать эти технологии.
Написанные в доступной форме объяснения того, как создаются технологии искусственного интеллекта встречаются реже. Попытаюсь внести свою лепту в исправление ситуации.
Рассказываем почему язык программирования Python стал важным инструментом в создании систем искусственного интеллекта.
Просто интересные факты
Для начала немного общей информации и любопытных фактов о языке и его создателе.
- Создатель языка Python - голландский программист Гвидо ван Россум. Начало работы над столь востребованным в наше время языком началось совершенно случайно. "В декабре 1989 г. я думал, чем бы заняться на рождественские каникулы. Офис был закрыт. Поэтому я начал дома дорабатывать язык ABC. На протяжении работы я и не предполагал, что из этого может появиться еще что-то серьезное", - вспоминал позже Гвидо.
- Название языка не имеет отношения к рептилиям. Гвидо ван Россум дал название своему творению в честь сериала Monty Python's Flying Circus (Летающий цирк Монти Пайтона). Кроме того, название вписалось в традицию называть язык программирования в честь выдающихся личностей.
- Создавая Python, ван Россум руководствовался правилами, впоследствии заметно повлиявшими на индустрию программного обеспечения. Он был и остается сторонником открытого кода, использовал упрощенный английский (программисту-иностранцу можно не тратить время на совершенствование своего английского языка). Наконец, ван Россум стремился к краткости кода, удобству его использования.
- Существует свод из 19 изречений, отражающих дух языка - Zen of Python. Он размещен на официальном сайте Python. Также Zen of Python открывается в консольном приложении Python при вводе команды import this.
- В 2015 г. Python стал самым популярным языком, изучаемым в начальных школах Великобритании. Шесть из 10 опрошенных родителей предпочли, чтобы их дети изучали Python, а не французский.
- Python — один из нескольких языков программирования объявленный, благодаря своей эффективности, официальным языком Google.
- Пользователи Google делают запросы по теме Python гораздо чаще, чем по персонам наподобие Ким Кардашьян, Дональд Трамп или Том Круз.
Области использования языка Python
Начиная с далекого 1989 года особое распространение Python нашел в трех сферах:
- web-разработка;
- обработка больших массивов данных (Big Data), машинное обучение, анализ и визуализация данных;
- создание скриптов автоматизации.
Расскажу вкратце о роли языка Python в каждой из них.
Начнем с web-программирования. Python позволяет сделать весь backend интернет-ресурса. Напомню, что backend - это внутренняя составляющая интернет ресурса. Она представляет собой базу данных, хранящуюся на удаленном компьютере-сервере. По запросу пользователя информация из такой базы данных извлекается и поступает в браузер на его компьютере. И здесь полученная информация обрабатывается второй составляющей сайта - frontend.
Веб-разработчикам Python полюбился благодаря фреймворкам Django и Flask, написанных на этом языке. Фреймворком называется программная оболочка (точнее говоря - каркас), упрощающая и ускоряющая решение часто встречающихся задач.
Так вот, на Django созданы такие ресурсы как Instagram, Disqus, Mozilla, The Washington Times, Pinterest. Фреймворк Flask используют такие именитые ресурсы как LinkedIn, Netflix, Uber.
Также использование Python хорошо показало себя при написании парсеров — программ для сбора и систематизации информации, размещенной на сайтах.
Еще одна область, где язык Python оказался востребованным – скрипты для автоматизации рутинных процессов. Скрипт - короткая программа, содержащая последовательность неких действий. Хороший пример скрипта - макросы в сервисе Google Sheets, о которых я уже рассказывал более подробно в одном из своих постов.
Другой пример применения скрипта - обработка писем электронной почты
Наконец, перейдем к главной теме этого поста.
Почему питон важен в ИИ
Выше я уже сказал, что одна из областей, где этот язык программирования очень востребован - это машинное обучение. Чтобы понятнее стали взаимоотношения этой технологии и искусственного интеллекта приведу аналогию из моего поста, посвященного непосредственно машинному обучению и нейронным сетям.
Упомянутые технологии очень тесно взаимодействует с искусственным интеллектом, нейронными сетями и глубоким обучением. Но что является подмножеством чего?
В китайском искусстве есть такой эффектный артефакт как “кантонский шар”. Он представляет собой вырезанную сферу из слоновой кости, внутри которой находятся еще несколько сфер. Причем каждая свободно вращается по отношению к соседним.
Расположим обсуждаемые технологии в таком порядке: искусственный интеллект -> машинное обучение -> нейронные сети -> глубокое обучение.
Внешней сферой такого воображаемого кантонского шара будет искусственный интеллект. Каждая последующая технология в нашем перечне как бы вложена в предыдущую. Итак, машинное обучение — это подмножество искусственного интеллекта. Глубокое обучение — это часть машинного обучения, а нейронные сети - базис для алгоритмов глубокого обучения.
Следовательно, искусственный интеллект неразрывно связан с машинным обучением. И прогресс в области ИИ очень зависит от наличия удобных и мощных инструментов программирования.
Так вот, Python имеет в своем арсенале лучшую поддержку машинного обучения среди всех языков программирования. Этим "чудо-оружием" стали библиотеки искуственного интеллекта TensorFlow, Keras, Scikit-learn созданные специально для машинного обучения.
По традиции, попутно поясню значение термина. Библиотека — это набор функций, которые позволяют решать некую конкретную задачу в программе. Библиотека избавляет программиста от многократного "изобретения велосипеда", то есть написания кода для рутинных, повторяющихся задач. Например, в Scikit-learn уже встроены самые распространенные алгоритмы обучения.
О том, какую роль играет язык Python в развитии искусственного интеллекта говорит следующий факт. По данным Google Trends, в 2016 г. Отмечен резкий скачок интереса к тематике машинного обучения во всем мире и, собственно, к языку Python. Этот феномен проявился через год после выпуска библиотеки для машинного обучения TensorFlow.
Что еще влияет на востребованность этого инструмента в сфере ИИ помимо описанных, сугубо специфических особенностей?
Язык программирования Python наделен простым и понятным синтаксисом (набором правил, определяющим, какое расположение символов создает правильное выражение). Вокруг него сформировалось многочисленное сообщество программистов, развивающее и популяризирующее язык. То есть, с одной стороны прогресс требует использования ИИ во всех сферах жизни, с другой стороны - существует достаточно большое число специалистов, способных решать эти задачи, с применением именно языка Python.
Подведем итоги
Искусственный интеллект стал областью почти монопольного использования языка программирования Python буквально в последние 5-10 лет. Хотя сам язык появился еще прошлом веке. Такому развитию событий способствовало сочетание нескольких факторов:
- для развития цивилизации стали необходимыми обработка и анализ огромных массивов данных. Без технологий машинного обучения и искусственного интеллекта ответить на этот вызов невозможно;
- язык программирования Python именно в это время обзавелся всеми необходимыми инструментами для решения задач в области ИИ;
- доступность в изучении и простота в работе способствовала популярности этого языка в среде программистов. И сформировала целую армию людей, готовых работать в области ИИ.
Все эти факторы, вошедшие в резонанс в последние годы и сделали в восприятии общества язык Python и технологии искусственного интеллекта почти неразрывными понятиями.
Стремитесь вывести бизнес на новый уровень, достигать целей быстрее и эффективнее? Apix-Drive — ваш надежный помощник для этих задач. Онлайн-коннектор сервисов и приложений поможет вам автоматизировать ключевые бизнес-процессы и избавиться от рутины. Вы и ваши сотрудники освободите время для выполнения важных профильных задач. Попробуйте возможности Apix-Drive бесплатно, чтобы убедиться в эффективности онлайн-коннектора лично.