人工智能的最佳編程語言
譯文【51CTO.com快譯】自 20 世紀(jì)中葉以來,人工智能就已經(jīng)出現(xiàn)。盡管如此,它只是在過去的十年左右才被那些希望將人工智能構(gòu)建到應(yīng)用程序中的開發(fā)人員所使用。
編程語言是人工智能開發(fā)項(xiàng)目的支柱,因?yàn)樗鼈兛梢詭椭浖_發(fā)人員創(chuàng)建創(chuàng)新的 AI 解決方案,而無需學(xué)習(xí)科學(xué)家用來相互交流的高度專業(yè)化的語言。
您知道全球各行業(yè)的人工智能采用率嗎?
資料來源:Statista - AI 采用
在本文中,我們將介紹一些最適合 AI 的編程語言,以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
1)python
Python 非常適合人工智能,因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)能力。它的計(jì)算簡(jiǎn)潔性和可讀性使其成為數(shù)據(jù)科學(xué)家的首選,他們可以使用它來分析甚至大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)集,而不必?fù)?dān)心計(jì)算速度。
Python 有大量與人工智能相關(guān)的軟件包,例如 PyBrain、NeuralTalk2 和 PyTorch。雖然 TensorFlow 現(xiàn)在比 PyTorch 使用更廣泛,但由于其最近發(fā)布的所有獨(dú)特功能,它的受歡迎程度可能會(huì)在幾年內(nèi)與 PyTorch 相當(dāng)。
除了用于深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的 GPU 加速外,還包括可變精度。最新版本還提供了多設(shè)備支持。最終,Python 比 C++ 或 Java 更容易學(xué)習(xí)(因此受到初學(xué)者的青睞)。它也是專業(yè)人士使用的最流行的語言之一。
由于開發(fā)人員不斷添加新庫(kù)或升級(jí)現(xiàn)有庫(kù),因此它在開發(fā)方面并不落后于其他語言。
此外,假設(shè)你已經(jīng)了解 C++ 或 Java,但不太熟悉神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或深度學(xué)習(xí)方法。在這種情況下,由于僅 Numpy 庫(kù)中就有 830 多個(gè)類,您可以輕松獲取所需的內(nèi)容。
將 Python 用于 AI 的好處
- Python 有許多可用的庫(kù),可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)簡(jiǎn)化編程。
- 如果你正在從事基于 AI 的項(xiàng)目,很可能已經(jīng)有一個(gè) Python 庫(kù)可以滿足需求。
- 如果您是一名新開發(fā)人員,那么您很有可能選擇學(xué)習(xí) Python,因?yàn)樗却蠖鄶?shù)編程語言更容易學(xué)習(xí)。
- 它有一個(gè)強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)框架 PyBrain,并擁有一個(gè)活躍的用戶社區(qū),使其能夠在開發(fā)問題上提出問題并獲得幫助。
2) R
R 是一種開源編程語言,支持統(tǒng)計(jì)分析和科學(xué)計(jì)算。事實(shí)證明,R 編程語言有助于生成交互式圖形和其他高級(jí)可視化效果。它的設(shè)計(jì)可以處理所有類型的數(shù)據(jù)分析,從簡(jiǎn)單的線性回歸到復(fù)雜的 3D 模擬,任何人都可以使用 R。
作為一種編程語言,R 的設(shè)計(jì)從統(tǒng)計(jì)計(jì)算到機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。R 具有面向?qū)ο缶幊?、高度可擴(kuò)展性、內(nèi)存高效的不間斷計(jì)算、全面的功能、龐大的用戶群,并廣泛用于預(yù)測(cè)。
將 R 用于 AI 的好處
- R 的計(jì)算能力在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)是個(gè)例外。
- 它應(yīng)用數(shù)學(xué)函數(shù)的能力也使得它在創(chuàng)建具有復(fù)雜決策過程的程序時(shí)更受歡迎。
- 關(guān)于性能,您甚至可以使用像 R 這樣的開源工具獲得更好的結(jié)果。
- 它還擅長(zhǎng)在大數(shù)據(jù)集中尋找模式,使其受到希望分析客戶信息以用于營(yíng)銷目的或識(shí)別運(yùn)營(yíng)中的重大風(fēng)險(xiǎn)的公司的歡迎。
3) Java
Java 被認(rèn)為是當(dāng)今最受歡迎的編程語言之一。憑借其面向?qū)ο蟮奶匦?,Java 可以快速完成任務(wù);由于 Java 對(duì)并發(fā)的內(nèi)置支持,因此很容易在 Java 中使用線程和多線程功能。
也可以將許多編程語言(例如 Ruby on Rails、Python 和 Node.js)與 Java 結(jié)合使用,因?yàn)樗鼈兌继峁┝伺c之配合使用的綜合框架。
由于 Java 是當(dāng)今最流行的編程語言之一,如果你現(xiàn)在的角色或未來的愿望涉及使用人工智能解決方案,你應(yīng)該考慮學(xué)習(xí)如何使用 Java。
將 Java 用于 AI 的好處
- Java 編程語言有幾個(gè)特點(diǎn),使其特別適合開發(fā) AI 程序。Java 是一種高級(jí)的、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。
- 它是高度可讀的,當(dāng)你認(rèn)為開發(fā)人員經(jīng)常在大型項(xiàng)目上工作時(shí),許多其他團(tuán)隊(duì)成員在不同時(shí)區(qū)以不同的速度工作。
- 它是一種 5 級(jí)編程語言,可確保程序員獲得多種好處。
- 由于 AI 應(yīng)用程序使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,因此從頭編寫的代碼而不是預(yù)制的庫(kù)比用 Java 編寫的代碼需要更長(zhǎng)的時(shí)間來編譯。
4) LISP
LISP 最初創(chuàng)建于 1958 年,是一種函數(shù)式編程語言,這意味著其中的一切都是一個(gè)表達(dá)式。換句話說,每一行代碼都做了一些事情。一開始聽起來可能有點(diǎn)復(fù)雜,但由于可以編寫一個(gè)函數(shù)來做你想做的任何事情,所以理解和構(gòu)建 LISP 語法比從頭開始學(xué)習(xí)一門全新的語言更簡(jiǎn)單。
因此,如果您已經(jīng)有任何編程經(jīng)驗(yàn)——甚至是 Python 或 C++——學(xué)習(xí) LISP 對(duì)您來說將很容易。但是,即使您不了解 Java 或 JavaScript 以外的任何語言,也有在線資源可以幫助您開始使用函數(shù)式語言。
將 LISP 用于 AI 的好處
- 幾乎所有主要的深度學(xué)習(xí)框架的核心操作都依賴于 LISP,這為您在選擇庫(kù)或工具時(shí)提供了很大的靈活性。
- 代碼快速執(zhí)行,無需考慮環(huán)境細(xì)節(jié)。
- 它非常適合抽象:使用更簡(jiǎn)單的模型來解釋更深層次的模型,因此程序員無需了解單個(gè)組件的工作原理。
- 如果基于初始模型的預(yù)測(cè)結(jié)果是錯(cuò)誤的,它可以幫助您在以后節(jié)省時(shí)間,因此重寫它們會(huì)變得相對(duì)簡(jiǎn)單,而不會(huì)在此過程中失去太多進(jìn)展。
5) Prolog
Prolog 是一種聲明式編程語言,您可以在其中描述要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)而不是如何實(shí)現(xiàn)。在 Prolog 中,知識(shí)由事實(shí)和規(guī)則表示。事實(shí)是關(guān)于對(duì)象的陳述,例如吉姆有兩個(gè)孩子或簡(jiǎn)最喜歡的數(shù)字是八。
規(guī)則描述了您何時(shí)可以從現(xiàn)有事實(shí)推斷出新事實(shí),例如,如果一個(gè)人有多個(gè)孩子,則該人有兩個(gè)以上孩子。這是一種人工智能方法,可以讓程序員花更少的時(shí)間在算法上,而將更多的時(shí)間花在思考目標(biāo)上。
將 Prolog 用于 AI 的好處
- Prolog 可以快速處理大量數(shù)據(jù),因?yàn)樗褂媒y(tǒng)一。
- 它在其語法中享有盛譽(yù);使用它的人通常比普通程序員更聰明。
- 它有助于提高這些項(xiàng)目的速度和準(zhǔn)確性。
- 如果您希望您的程序隨著時(shí)間的推移變得有感知力(就像天網(wǎng)一樣),那么 Prolog 可能正是您所需要的!能夠修改您的程序顯著提高了它的能力。
6) C++
C++ 是一種流行的通用編程語言。它是一種高級(jí)語言,由貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Bjarne Stroustrup 領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)。它可以在 Windows、Linux、Mac OS X 操作系統(tǒng)以及智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行。C++ 已被用于開發(fā)游戲、應(yīng)用程序和圖形程序。
它習(xí)慣于創(chuàng)建許多其他軟件程序,包括那些設(shè)計(jì)用于人工智能技術(shù)的軟件程序。但是,由于其復(fù)雜性和緩慢的開發(fā)速度,它不適用于 GUI(圖形用戶界面)設(shè)計(jì)或快速原型設(shè)計(jì)等任務(wù)。
將 C++ 用于 AI 的好處
- C++ 有助于機(jī)器學(xué)習(xí)的原型設(shè)計(jì)和生產(chǎn),因?yàn)樗鼓軌蜉p松快速地將極其復(fù)雜的模型加載到內(nèi)存中。
- 它還可以讓您快速試驗(yàn)新模型或重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有模型,而無需過多的加載時(shí)間或犧牲處理能力。
- 在開發(fā)需要快速訪問許多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的高性能代碼時(shí),它是最佳選擇之一。
- 如果您需要算法或您的應(yīng)用程序需要尚未內(nèi)置在語言中的功能,那么其他人可能已經(jīng)編寫了您需要的東西。大多數(shù)情況下,這些模塊將是開源的,這意味著它們可以免費(fèi)使用和修改用于商業(yè)目的。
7) Haskell
Haskell 是一種純粹基于函數(shù)的語言,這意味著所有表達(dá)式都被評(píng)估為只產(chǎn)生一個(gè)值。由于它沒有變量,Haskell 大量依賴遞歸來創(chuàng)建其代碼,但有一些可變類型,特別是列表和數(shù)組。
它使 Haskell 成為開發(fā)復(fù)雜算法的理想選擇,這些算法在達(dá)到最終結(jié)果之前依賴于幾個(gè)步驟。語法可能令人反感,因?yàn)樗褂貌季謱⒋a組織成行,并在其末尾使用分號(hào)而不是縮進(jìn)。
Haskell 更令人興奮的特性之一是它的類型系統(tǒng)。它沒有空值——你不能在變量中存儲(chǔ)任何東西,也不能將任何東西作為參數(shù)傳遞。
使用 Haskell for AI 的好處
- Haskell 包含一個(gè)健壯的類型系統(tǒng)來避免代碼中的許多類型的錯(cuò)誤。
- 雖然其他語言使編寫簡(jiǎn)潔的代碼更具挑戰(zhàn)性,但 Haskell 使其變得非常容易。因此,它適用于涉及大量數(shù)據(jù)的項(xiàng)目。
- 由于其簡(jiǎn)潔性,它還允許您同時(shí)處理多個(gè)項(xiàng)目。
- 使用 Haskell 的一個(gè)顯著好處是它的速度。用 Haskell 編寫的程序通常比用其他編程語言編寫的程序運(yùn)行得更快,因?yàn)樗浅:?jiǎn)單。
8)JavaScript
JavaScript 是一種廣泛使用的編程語言,對(duì)人工智能至關(guān)重要,可以幫助您構(gòu)建從聊天機(jī)器人到計(jì)算機(jī)視覺的所有內(nèi)容。由于其靈活性和深厚的開發(fā)人員社區(qū),JavaScript 已迅速成為人工智能最受歡迎的語言之一。
自 1995 年創(chuàng)建 JavaScript 以來,已經(jīng)使用它編寫了許多類似人類的行為,例如面部識(shí)別和藝術(shù)生成程序。隨著企業(yè)繼續(xù)遠(yuǎn)離老式遺留系統(tǒng),JavaScript 仍將是任何希望深入了解人工智能的人的基本技能。
將 JavaScript 用于 AI 的好處
- JS 的高度靈活性使其可以與開發(fā)人員正在使用的各種操作系統(tǒng)、瀏覽器和虛擬機(jī)一起使用。
- 它不必從一個(gè)系統(tǒng)移植到另一個(gè)系統(tǒng),因?yàn)樵S多系統(tǒng)在類似的架構(gòu)上運(yùn)行。
- 它也是那些極有可能將其應(yīng)用于您選擇的任何領(lǐng)域的稀有語言之一。
- 由于它是基于網(wǎng)絡(luò)的(和基于瀏覽器的),編碼相對(duì)較輕;沒有太多的技術(shù)要求。
9) Julia
AI 是一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域,而 Julia 可以很好地利用這一興趣。Jeff Bezanson、Stefan Karpinski、Viral B. Shah 和他們的團(tuán)隊(duì)從頭開始構(gòu)建該語言并考慮到數(shù)值性能,并且它幾乎可以在任何操作系統(tǒng)上運(yùn)行。它也非常容易學(xué)習(xí)——它使用了許多你已經(jīng)知道的常見編碼概念,比如循環(huán)和條件語句。
Julia 的開發(fā)環(huán)境目前并不理想——工具可以使用一些工作——但隨著越來越多的人圍繞編程語言構(gòu)建工具,它會(huì)隨著時(shí)間的推移變得更好。
將 Julia 用于 AI 的好處
- 它是一種專為科學(xué)計(jì)算而設(shè)計(jì)的高級(jí)、高性能編程語言。
- Julia 的語法優(yōu)雅簡(jiǎn)潔,讓您可以專注于解決問題而不是編寫新代碼。
- 通過使用 Julia,您可以節(jié)省時(shí)間并生成更清晰、速度更快、錯(cuò)誤更少的代碼。
- Julia 的最大優(yōu)勢(shì)之一是它是免費(fèi)和開源的,這意味著任何人都可以訪問其代碼。
總結(jié)
總之,您可以使用多種編程語言來開發(fā)人工智能。沒有一種語言在所有方面都擅長(zhǎng)。一些專注于開發(fā)速度,一些具有概率模型的天然優(yōu)勢(shì),而另一些則與現(xiàn)有軟件更好地集成。理想的選擇取決于您嘗試構(gòu)建的內(nèi)容以及到達(dá)那里所需的時(shí)間。
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