انجام پروژه با کامسول های دانشجویی کارشناسی ارشد شبیه سازی کامسول comsol پایتون

انجام پروژه با کامسول دفتر نمایندگی الزویر در کشور در سال 1380 به درخواست دانشگاه صنعتی شریف در تهران تأسیس شد و به تشکیل جلسات آموزشی در مورد نحوه نگارش مقالات ISI اشتغال داشت. در سال 1387 به درخواست دانشجویان دانشگاه شریف و دیگر دانشگاه های معتبر سراسر کشور کار خود را گسترش داد و به ارائه آموزش نحوه انجام پایان نامه، مدل سازی، نگارش و استخراج مقاله از پایان نامه پرداخت. در سال 1389 با مجوز نمایندگی الزویر و دریافت مجوز فعالیت از وزارت علوم، تحقیقات و فناوری و با کمک اعضای هیأت علمی دانشگاه شریف، شهید بهشتی و امیرکبیر، موسسه پژوهشی الزویر تأسیس شد و دپارتمان های کامپیوتر و برق شکل گرفت. در سال 1391 با پیشنهاد اعضای هیأت علمی دانشگاه علامه طباطبایی و تهران دپارتمان های مدیریت و حقوق شکل گرفت. در سال 1392 دپارتمان های عمران، معماری، مکانیک و صنایع، مواد و هوافضا تشکیل و تحت مجموعه دپارتمان های فنی مهندسی قرار گرفت. در سال 1393 دپارتمان های روانشناسی، زبان و ادبیات انگلیسی، زبان و ادبیات فارسی، فلسفه، هنر و گرافیک نیز تشکیل و تحت مجموعه دپارتمان های علوم انسانی قرار گرفت. موسسه پژوهشی الزویر با 11 سال سابقه موفق در زمینه آموزش انجام پایان نامه، مقاله و پروژه های دانشجویی در خدمت دانشجویان عزیز داخل و خارج از کشور برای پایان نامه، پروپوزال، سمینار، تحقیق و پروژه های دانشجویی و همچنین تهیه مقالات کلاسی، مروری، علمی پژوهشی، ISC و ISI در همه مقاطع تحصیلی کاردانی، کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکترا می باشد. با توجه به تأکید نماینده الزویر بر کیفیت بالا و قابل دفاع پایان نامه ها و امکان استخراج مقالات isi با ایمپکت قابل قبول از پایان نامه ها و نظارت مداوم نماینده وزارت علوم بر کیفیت انجام کارها در موسسه پژوهشی الزویر، موسسه حساسیت زیادی بر کیفیت انجام پایان نامه ها، مقالات و پروژه های دانشجویی دارد و از همان مرحله تعیین موضوع تا دفاع نهایی توسط دانشجو کیفیت انجام کار رصد می شود.

انجام پروژه با کامسول های دانشجویی پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر برق عمران مکانیک برنامه نویسی شیمی شبیه سازی با کامسول comsol

دسته‌ای از شرکت‌های نرم افزاری مثل شرکت مایکروسافت (نرم افزارهای Outlook و اکسل) یا شرکت ادوبی (برنامه‌های آکروبات و فتوشاپ) محصولات نرم‌افزاری آماده و بسته‌بندی شده‌ای را به فروش می‌رسانند. بسیاری از شرکت‌ها هم خدمات توسعه نرم افزار ارائه می‌دهند و دارای ساختاری جهت توسعه نرم افزارهای سفارشی برای سایر شرکت‌ها و کسب و کارها هستند. شرکت‌های برنامه نویسی که نرم افزار تجاری تخصصی آماده تولید می‌کنند. از جمله این شرکت‌ها می‌توان به شرکت پاناروما، شرکت اوراکل هایپریان و سیبل سیستمز اشاره کرد. شرکت‌هایی که «نرم افزار به عنوان خدمت» (Software as a Service | SaaS) ارائه می‌دهند. برای مثال می‌توان سرویس ایمیل گوگل یعنی جیمیل را نام برد. شرکت‌های فناوری که رسانه‌های اجتماعی را راه‌اندازی می‌کنند. از جمله این شرکت‌ها می‌توان به فیسبوک، لینکدین و توییتر اشاره کرد.

به عقیده بسیاری، پایتون محبوب‌ترین و بهترین زبان برنامه نویسی به حساب می‌آید و اکثر افرادی که قصد شروع برنامه نویسی را دارند، یادگیری این مهارت را با زبان پایتون شرع می‌کنند. بنابراین در ادامه این مقاله به معرفی زبان برنامه نویسی پایتون پرداخته شده است.

برنامه نویسی پایتون چیست ؟

انجام پروژه با کامسول های دانشجویی پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر برق عمران مکانیک برنامه نویسی شیمی شبیه سازی با کامسول comsol

پایتون یک زبان برنامه نویسی است که معمولاً برای ساخت وب سایت‌ها و توسعه نرم افزار، خودکار کردن کارها و انجام تجزیه-تحلیل داده‌ها موزد استفاده قرار می‌گیرد. پایتون یک زبان برنامه نویسی همه منظوره به حساب می‌آید؛ به این معنا که می‌توان از پایتون در برنامه‌های مختلف استفاده کرد و تنها برای یک برنامه خاص به صورت اختصاصی طراحی نشده است. همه کاره بودن و همچنین سادگی یادگیری پایتون برای افراد تازه کار این زبان برنامه نویسی را به یکی از پرکاربردترین زبان‌های برنامه نویسی تبدیل کرده است.

پایتون یک زبان برنامه نویسی شی‌گرا و سطح بالا به حساب می‌آید. پایتون دارای قواعد نحوی ساده‌ای است و به همین دلیل هم می‌توان آن را به راحتی یاد گرفت. هوش مصنوعی، برنامه نویسی وب، توسعه نرم افزار و برنامه نویسی و طراحی ربات هوشمند تنها برخی از کاربردهای پایتون هستند. قواعد نحوی یا همان سینتکس پایتون بسیار ساده است و این باعث می‌شود که یادگیری آن بسیار آسان باشد. بسته‌ها و ماژول‌های بسیاری برای پایتون ساخته شده‌اند که با اضافه کردن آن‌ها به پایتون می‌توان قابلیت‌های عملکردی ویژه‌ای را پیاده‌سازی کرد و پایتون را در مقاصد مختلف به کار گرفت. پایتون دارای کتابخانه استانداردی بسیار جامع و غنی است.

تفاوت بین توسعه دهنده ، برنامه نویس و کدنویس چیست؟

در ادامه پاسخ به این سوال که برنامه نویسی چیست به این موضوع پرداخته شده است که برنامه نویس چه کسی است؟ در دنیای فناوری اطلاعات از سه اصطلاح مختلف «کدنویس»، «برنامه نویس» و «توسعه دهنده» استفاده می‌شود. اغلب این سه اصطلاح را به جای هم به کار می‌برند و بسیاری از افراد تفاوتی بین آن‌ها قائل نمی‌شوند. اما در دنیای حرفه‌ای برنامه نویسی، تفاوت‌هایی بین این سه اصطلاح وجود دارند که بد نیست در این بخش به آن‌ها پرداخته شود. بنابراین هر یک از این سه اصطلاح در ادامه تعریف شده‌اند تا تفاوت آن‌ها مشخص شود.

برنامه نویس کیست ؟

برنامه نویس فردی حرفه‌ای است که دستورالعمل‌های لازم را به وسیله نوشتن و تست کردن کدها جهت اجرا روی کامپیوتر ایجاد می‌کند. برنامه نویس که گاهی توسعه دهنده (Developer) هم خطاب می‌شود، امکان عملکرد صحیح اپلیکیشن‌ها و برنامه‌های نرم افزاری را فراهم می‌کند. برنامه نویسان و توسعه دهندگان علاوه بر کدنویسی، کار اصلاح، نگهداری، تست و سایر امور مرتبط با ساخت و تولید نرم افزار را هم انجام می‌دهند.

برنامه نویس کیست

پیشه برنامه نویسی بسیار وسیع است و حوزه‌های مختلفی دارد که از جمله مهم‌ترین شاخه‌های آن می‌توان به برنامه نویس وب و موبایل، توسعه دهنده نرم افزار (دسکتاپ) و برنامه نویس بازی‌های کامپیوتری اشاره کرد که پیش‌تر در بخش انواع برنامه نویسی به آن‌ها اشاره شده است. برنامه نویسان حرفه‌ای و متخصص، برنامه‌ها را برای پیدا کردن ایرادها (باگ‌ها) و برطرف کردن هر نوع خطایی جستجو می‌کنند و به‌روزرسانی‌های لازم را برای برنامه‌های از قبل ایجاد شده می‌نویسند. برای افرادی که سابقه خوبی در ریاضی دارند و می‌توانند با پروسه‌های ترتیبی و منطقی که کامپیوترها به آن‌ها متکی هستند به خوبی کار کنند، حرفه برنامه نویسی شغلی ایده‌آل به حساب می‌آید.

کدنویس کیست ؟

کدنویس (Coder) یا کُدر شخصی است که می‌تواند کدنویسی کند. یعنی به هر کسی که بتواند کُد بنویسد، Coder می‌گویند. اما اغلب، کدنویس‌ها به عنوان افرادی شناخته می‌شوند که کم‌ترین دانش و آگاهی را در حوزه برنامه نویسی دارند و در پایین‌ترین سطح تجربه در حوزه برنامه نویسی جای می‌گیرند. Coderها به اندازه برنامه نویسان و توسعه دهندگان دارای مهارت‌های الگوریتمی نیستند. توسعه دهندگان معمولاً کار نوشتن کدهای ساده و آسان را به کدنویس‌ها محول می‌کنند. با توجه به اینکه کدنویس اصطلاح چندان جالبی نیست، معمولاً به جای آن از دو اصطلاح «برنامه نویس مبتدی» (Junior Programmer) یا «توسعه دهنده مبتدی» (Junior Developer) استفاده می‌شود.

توسعه دهنده چه کسی است؟

توسعه دهنده شخصی است که برنامه‌های نرم افزاری را می‌سازد و خلق می‌کند. توسعه دهنده کدهای منبع یک اپلیکیشن نرم افزاری را می‌نویسد، عیب‌یابی می‌کند و در نهایت آن‌ها را اجرا می‌کند. به چنین شخصی «توسعه دهنده نرم افزار» هم گفته می‌شود. توسعه دهنده شخصی کلیدی در پس برنامه‌های کاربردی نرم افزاری به حساب می‌آید. به طور کلی، توسعه دهندگان حداقل در یک زبان برنامه نویسی و در هنر ساختاردهی و توسعه کدهای نرم افزاری برای نرم افزارها و برنامه‌ها به خوبی مهارت دارند. بسته به نقش شغلی و نوع نرم افزاری که توسعه داده می‌شود، یک توسعه دهنده ممکن است با یکی از عنوان‌های زیر خطاب شود:

توسعه دهنده نرم افزار

توسعه دهنده اپلیکیشن

توسعه دهنده موبایل

توسعه دهنده وب

و سایر موارد

اگرچه نقش شغلی اصلی نوشتن کدها است، اما علاوه بر آن یک توسعه دهنده ممکن است نیازمندی‌های نرم افزاری را هم جمع‌آوری کند، طراحی معماری کلی نرم افزار را انجام دهد، نرم افزار را مستندسازی کند و در سایر فرآیندهای توسعه نرم افزار دخالت داشته باشد.

تفاوت بین توسعه دهنده و برنامه نویس چیست؟

به طور خلاصه، تفاوت اساسی میان توسعه دهنده و برنامه نویس گستره کاری و محدوده وظایف آن‌ها است. توسعه دهندگان به میزان عمیق‌تری در حیطه پروژه شریک هستند و درک عمیق‌تری نسبت به آن دارند، اما برنامه نویسان تنها در بخش خاصی از پروژه یعنی کدنویسی شراکت می‌کنند. یکی دیگر از سوالات مهم که در ارتباط سوال برنامه نویسی چیست مطرح می‌شوند این است که چطور برنامه نویس شویم؟

چگونه می توانیم برنامه نویس شویم؟

برای تبدیل شدن به یک برنامه نویس حرفه‌ای باید گام‌های مختلفی را طی کرد. اولین و مهم‌ترین نکته‌ای که پیش از ورود به دنیای برنامه نویسی باید در نظر گرفت این است که لازم است فرد به برنامه نویسی علاقه داشته باشد. کسب موفقیت در هیچ زمینه‌ای بدون علاقه امکان‌پذیر نیست. علاوه بر این، استعداد داشتن در برنامه نویسی هم بسیار اهمیت دارد.

حیطه برنامه نویسی بسیار گسترده و دارای شاخه‌های مختلفی است. در ابتدا باید مشخص شود که فرد به چه کاربردی از برنامه نویسی علاقه‌مند است و قصد دارد در چه شاخه‌ای از برنامه نویسی فعالیت کند؟ آیا به توسعه و برنامه نویسی وب علاقه وجود دارد یا اینکه فرد برای فعالیت به عنوان دانشمند داده مشتاق است؟

پس از مشخص شدن حیطه فعالیت، در گام بعدی باید به سراغ یادگیری زبان‌های برنامه نویسی و سایر فناوری‌ها و ابزارهای مورد نیاز رفت. ابتدا لازم است مفاهیم پایه و مقدماتی برنامه نویسی را یاد گرفت و سپس با شروع کار عملی و انجام پروژه فرآیند یادگیری را ادامه داد. نکته کلیدی این است که انجام پروژه باید هر چه سریع‌تر شروع شود و تنها با تمرین و فعالیت عملی می‌توان مهارت کسب کرد و تبدیل به یک برنامه نویس حرفه‌ای شد.

برای پاسخ دقیق‌تر به این سوال مهم که چگونه برنامه نویس شویم ، پیش‌تر در مجله فرادرس مقاله‌ای جامع و کاربردی در این خصوص منتشر شده است که مطالعه آن برای آگاهی از تمام گام‌ها و جوانب تبدیل شدن به یک برنامه نویس حرفه‌ای به علاقه‌مندان پیشنهاد می‌شود:

همان‌طور که بیان شد، یکی از گام‌های مهم در تبدیل شدن به برنامه نویس حرفه‌ای، یادگیری یک زبان برنامه نویسی مناسب است که در حوزه مورد علاقه فرد کاربرد داشته باشد. یک روش خوب برای یادگیری زبان‌های برنامه نویسی، استفاده از دوره‌های آموزش آنلاین است. بنابراین در بخش بعدی مقاله به معرفی این دوره‌ها پرداخته شده است.

پایتون یکی از محبوب‌ترین و پر استفاده‌ترین زبان‌های برنامه نویسی در زمینه‌های مختلف به حساب می‌آید. یادگیری پایتون به آن دسته از افرادی پیشنهاد می‌شود که قصد شروع حرفه برنامه نویسی را دارند . برای شروع یادگیری برنامه نویسی پایتون می‌توان از دوره آموزش مقدماتی پایتون فرادرس استفاده کرد. طول مدت این دوره نزدیک به ۲۰ ساعت و مدرس آن مهندس پژمان اقبالی شمس آبادی است.

این دوره آموزشی پیش‌نیاز خاصی ندارد و می‌توان از آن برای یادگیری پایتون از صفر استفاده کرد. از جمله سرفصل‌ها و موضوعاتی که در این دوره ارائه شده‌اند، می‌توان به نصب پایتون، کتابخانه استاندارد پایتون، ساختمان داده در پایتون، توابع و ماژول‌ها، کلاس، خواندن و نوشتن فایل‌ها و سایر مباحث مقدماتی پایتون اشاره کرد.

زبان برنامه نویسی جاوا یک زبان شی‌گرا و سطح بالا است که به وسیله آن می‌توان برای پلتفرم‌های مختلف نرم افزار ایجاد کرد. جاوا علاوه بر توسعه بک اند و برنامه نویسی اندروید، کاربردهای بسیار گسترده‌تری دارد و از بازار کار مناسبی برخوردار است. دوره آموزش برنامه نویسی جاوای فرادرس یکی از جامع‌ترین و کاربردی‌ترین دوره‌های برنامه نویسی در سایت فرادرس به شمار می‌رود.

طول مدت دوره جاوا، نزدیک به ۲۰ ساعت است مدرس این فرادرس، دکتر مصطفی کلامی هریس هستند. برخی از سرفصل‌های دوره آموزش جاوا شامل آشنایی با جاوا و مباحث مقدماتی، ساختارهای کنترل برنامه و انواع عملگرها در جاوا، ساختارهای کنترل و تکرار در جاوا، مبانی برنامه نویسی گرافیکی در جاوا، تعریف متدها و توابع در کلاس‌ها، تولید اعداد تصادفی و سایر موارد است.

جاوا اسکریپت یکی از کلیدی‌ترین، پر استفاده‌ترین و محبوب‌ترین زبان‌ها در زمینه برنامه نویسی وب به حساب می‌آید که ابتدا در فرانت اند و اکنون در بک اند استفاده می‌شود. جاوا اسکریپت زبان برنامه نویسی پویا (داینامیک) است؛ یعنی امکان ایجاد قابلیت‌های عملکردی پویا و تعاملی در صفحات و کاربردهای وب را فراهم می‌سازد. برای یادگیری جاوا اسکریپت می‌توان از دوره آموزش جاوا اسکریپت فرادرس استفاده کرد.

آموزش جاوا اسکریپت از سطح مبتدی آغاز شده و تا پیاده‌سازی پروژه عملی ادامه پیدا می‌کند. طول مدت این دوره تقریباً ۹ ساعت و مدرس آن مهندس محمد عبداللهی است. مقدمات جاوا اسکریپت، توابع، حلقه‌ها، رویدادها، مدیریت خطا، درخت مدل شی‌گرای سند و سایر موارد از جمله مباحث و سرفصل‌های این دوره محسوب می‌شوند.

از زبان برنامه‌نویسی PHP می‌توان به عنوان پراستفاده‌ترین زبان برنامه‌نویسی تحت وب یاد کرد. تاکنون بیش از 70 درصد وب‌سایت‌ها با استفاده از PHP پیاده‌سازی شده‌اند. PHP یک زبان برنامه‌نویسی سمت سرور به حساب می‌آید؛ یعنی کدهای نوشته شده روی سرور اجرا و نتیجه خروجی برای کاربر ارسال می‌شود.

برای یادگیری PHP می‌توان از دوره آموزش PHP فرادرس استفاده کرد. این دوره به لحاظ نظم منحصر‌به‌فردی که در فرآیند آموزش و ترتیب ارائه مطالب دارد، بسیار ویژه است. در این دوره آموزشی، در کنار مباحث و موضوعات مربوط به PHP 5.6، ویژگی های جدید PHP 7 نیز آموزش داده شده‌اند. طول مدت دوره PHP فرادرس، ۲۸ ساعت و ۳۱ دقیقه و مدرس آن دکتر مصطفی کلامی هریس است.

از جمله سرفصل‌هایی که در دوره ‌PHP آموزش داده شده‌اند، می‌توان به آشنایی با زبان برنامه‌نویسی PHP، متغیرها، انواع داده‌ها و ثوابت، ساختارهای کنترل برنامه، عبارات شرطی و تصمیم‌گیری، ‌رشته‌ها،‌ توابع، مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی ماژولار (پیمانه‌ای) و سایر موارد اشاره کرد.

C++‎ (سی پلاس‌پلاس) یکی دیگر از زبان‌های برنامه نویسی رایج و پرکاربرد در دنیای IT به حساب می‌آید. بسیاری از نرم‌افزارها و برنامه‌های کاربردی محبوب و شناخته شده با C++‎ نوشته شده‌اند. با یادگیری این زبان برنامه نویسی می‌توان در زمینه توسعه نرم افزارهای مختلف به فعالیت پرداخت. طول مدت این دوره آموزشی ۲۰ ساعت و ۱۴ دقیقه و مدرس آن دکتر فرشید شیرافکن است. آموزش زبان C++‎‌ برای علاقه‌مندان و افرادی که قصد شروع یادگیری برنامه‌نویسی را دارند می‌تواند مناسب باشد. همچنین، این زبان به عنوان یکی از دروس پایه و مهم در مجموعه رشته‌های مهندسی کامپیوتر مقطع کارشناسی تدریس می‌شود. بنابراین، دانشجویان این رشته نیز می‌توانند برای یادگیری بهتر C++‎ از محتوای این دوره آموزشی استفاده کنند. برخی از مباحث و موضوعات این دوره شامل انواع داده‌ها، انواع عملگرها، دستورات cin و cout، ساختارهای تکرار (for ،while و do while)، تابع، آرایه و سایر موارد می‌شود.

کسب درآمد از برنامه نویسی و بازار کار آن

برنامه نویسی حوزه‌ای بسیار گسترده است و شاخه‌های مختلفی دارد. می‌توان گفت که در اکثر کسب و کارها و صنایع مختلف از برنامه نویسی استفاده می‌شود. تقریباً تمام شرکت‌ها و سازمان‌های بزرگ وارد فضای آنلاین شده‌اند و همه‌گیری تجارت الکترونیک بسیار محسوس است. بنابراین،‌ میزان تقاضای بسیار بالایی برای استخدام افراد حرفه‌ای فعال در زمینه برنامه نویسی وجود دارد.

این افزایش تقاضا باعث شده است که درآمد برنامه نویسی رشد چشمگیری داشته باشد. علاوه بر این کمبود نیروی متخصص در حوزه برنامه نویسی هم یکی دیگر از عوامل بالارفتن سطح درآمد برنامه نویسی در ایران به حساب می‌آید. بنابراین با ورود به دنیای حرفه‌ای برنامه نویسی، پس از کسب تجربه کافی و افزایش سطح مهارت خود، می‌توان درآمد مناسبی داشت.

بازار کار برنامه نویسی در ایران چگونه است؟

بازار کار برنامه نویسی در ایران هم به مانند اکثر کشورهای دنیا در وضعیت مناسبی قرار دارد و میزان تقاضا برای استخدام افراد در مشاغل مختلف مرتبط با برنامه نویسی بسیار بالا است. با سر زدن به وب سایت‌های کاریابی مشخص می‌شود که درصد بالایی از آگهی‌های استخدام مربوط به مشاغل مختلف مرتبط با برنامه نویسی است.

همان‌طور که پیش‌تر هم بیان شد، عناوین شغلی و زمینه‌های تخصصی متعددی در حوزه برنامه نویسی وجود دارد و همین مسئله باعث شده است که بازار کار برنامه نویسی بسیار گسترده باشد. می‌توان زمینه مورد علاقه خود را در دنیای وسیع برنامه نویسی انتخاب کرد و در صورت حرفه‌ای شدن در آن زمینه خاص و توانایی تحویل کار با کیفیت، دغدغه‌ای برای بازار کار آن وجود ندارد.

حقوق برنامه نویسی در ایران و جهان در چه وضعیتی قرار دارد؟

میزان حقوق برنامه نویسی به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد و نمی‌توان بدون در نظر گرفتن این فاکتورها میزان حقوق ثابت یا حتی بازه مشخصی را بیان کرد. اما به طور کلی باید گفت که افراد با تجربه و برنامه نویسانی که کیفیت کار بالایی دارند، حقوق بسیار زیادی دریافت می‌کنند و حقوق برنامه نویسی در ایران و تقریباً‌ در تمام نقاط جهان در سطح مطلوب و قابل قبولی قرار دارد. در واقع حقوق بالای برنامه نویسی یکی از دلایل اصلی جذب شدن افراد به سمت این حوزه است.

حالا بهتر است برخی از فاکتورها و عواملی فهرست شوند که در تعیین میزان حقوق برنامه نویسی تاثیرگذار هستند:

زمینه فعالیت در حیطه برنامه نویسی: یعنی حقوق برنامه نویسی برای زمینه برنامه نویسی وب یا مثلاً‌ برنامه نویسی موبایل یا برای یک مهندس یادگیری ماشین متفاوت است. اگرچه میزان این تفاوت چندان زیاد نیست و بهتر است فرد فعالیت در زمینه‌ای را انتخاب کند که به آن علاقه‌مند است.
سطح مهارت فرد در برنامه نویسی: یعنی آیا فرد یک برنامه نویسی مبتدی یا به اصطلاح جونیور است یا اینکه در زمینه فعالیت خود یک فرد ماهر و حرفه‌ای به حساب می‌آید و اصطلاحاً سینیور است؟ بالاتر از سطح مهارت Senior هم وجود دارد و مثلاً‌ می‌توان به «معمار ارشد» یا «مدیر نرم افزار» اشاره کرد.
کشور و شهر محل سکونت: یعنی اینکه یک برنامه نویس اگر در تهران زندگی و کار کند، معمولاً حقوق بالاتری نسبت به برنامه نویسی دریافت خواهد کرد که در یک شهر کوچک ساکن است. هیچ شکی هم وجود ندارد که در اکثر کشورهای اروپایی یا مثلاً در کشور آمریکا، حقوق برنامه نویس بسیار بالاتر از ایران است.
نوع و محل فعالیت: یعنی آیا یک برنامه نویس به صورت مستقل و پروژه‌ای کار می‌کند یا اینکه در یک شرکت و سازمان استخدام شده است؟ اگر کار به صورت پروژه‌ای باشد، بستگی دارد که دو طرف روی چه مبلغی توافق کرده‌اند و میزان پیچیدگی پروژه چقدر است و سطح انتظارات کارفرما به چه صورت است؟ حقوق برنامه نویس بسته به اینکه در چه شرکتی استخدام شده باشد هم متفاوت است. برای مثال معمولاً حقوق برنامه نویسی در شرکت‌های بزرگی مثل گوگل و مایکروسافت بالاتر از سایر شرکت‌های کوچک‌تر است.

به طور کلی می‌توان گفت که بازه حقوق برنامه نویسی در ایران از میزان حداقلی تعیین شده در قانون کار آغاز می‌شود و بسته به هر یک از عوامل فوق می‌تواند تا مبالغ هنگفتی مثلاً ۵۰ میلیون تومان هم افزایش یابد. در نتیجه با توجه به پتانسیل بالای رشد حقوق برنامه نویسی می‌توان گفت که علاقه‌مندان به این حوزه از این بابت انگیزه مضاعفی خواهند داشت و دیگر بهانه‌ای برای یادگیری هر چه بهتر برنامه نویسی باقی نمی‌ماند. در مقاله «چگونه از برنامه نویسی پول در بیاوریم» توضیحات بیش‌تری در خصوص کسب درآمد از برنامه نویسی ارائه شده است که مطالعه آن می‌تواند برای علاقه‌مندان مفید واقع شود.

برنامه نویسی کلیه اقدامات، فعالیت‌ها و فرآیندهایی است که برای ایجاد یک برنامه و با هدف اجرای یک وظیفه خاص توسط کامپیوتر انجام می‌شود. توضیح داده شد که با وجود پیچیده بودن کامپیوترها، آن‌ها فاقد هوشمندی هستند و برای اجرای یک وظیفه باید دقیقاً برای کامپیوتر مشخص شود که چه کارهایی را باید انجام دهد. برنامه نویسی به همین فرآیند تعیین تمامی گام‌ها و مواردی گفته می‌شود که باید طی شوند تا یک برنامه در کامپیوتر به درستی و بدون خطا اجرا شود.

علاوه بر پرداختن به سوال برنامه نویسی چیست به بیان ساده و با ارائه مثال، در این مقاله به سایر سوالات رایجی هم پاسخ داده شده است که پیرامون برنامه نویسی مطرح می‌شوند و اهمیت دارند. در بخش‌های پایانی تعدادی از دوره‌های مقدماتی آموزش زبان‌های مطرح برنامه نویسی برای شروع کار معرفی شدند و همچنین به درآمد برنامه نویسی و میزان حقوق برنامه نویس پرداخته و مشخص شد که در صورت پیشرفت در فعالیت حرفه‌ای برنامه نویسی، درآمد مناسبی مورد انتظار است.

محبوبیت برنامه نویسی در سال‌های اخیر به قدری افزایش یافته است که تقریباً اکثر افراد در مورد آن چیزهایی شنیده‌اند. با توجه به درآمد و حقوق بالای برنامه نویسی و جذابیت‌های متعدد آن، افراد بسیاری تصمیم می‌گیرند که وارد دنیای برنامه نویسی شوند. در این راستا، اولین سوالی که به وجود می‌آید این است که اصلاً برنامه نویسی چیست و چه کاربردی دارد؟ علاوه بر آن، سوال‌های دیگری هم پیرامون مفهوم برنامه نویسی برای بسیاری از افراد به وجود می‌آیند. مثلاً این سوال که الگوریتم برنامه نویسی چیست ، انواع برنامه نویسی چیست ، هدف از برنامه نویسی چیست ، شرکت برنامه نویسی چیست و بسیاری از سوالات دیگر در خصوص برنامه نویسی وجود دارند. در فرهنگ لغت، واژه برنامه نویسی اینگونه تعریف شده است:

برنامه نویسی به فرآیند آماده‌سازی یک برنامه برای یک دستگاه گفته می‌شود که این برنامه از تعدادی دستورالعمل تشکیل شده است.

به احتمال زیاد این تعریف بسیار پیچیده و گیج کننده است. بنابراین در ادامه سعی شده است به بیان ساده و با ذکر مثال، پاسخ دقیق‌تر و شفاف‌تری به این سوال داده شود که برنامه نویسی چیست؟

به بیان ساده برنامه نویسی چیست ؟

به بیان ساده، اساساً برنامه نویسی اقدامی برای به‌کارگیری کامپیوتر جهت انجام یک وظیفه مشخص است که این وظیفه باید بدون خطا و به‌درستی انجام شود. برای درک بهتر مفهوم برنامه نویسی بهتر است در ادامه مثالی ساده ارائه شود.

برنامه نویسی چیست به بیان ساده

برای مثال فرض می‌شود که شخصی با سطح هوشمندی کم‌تر از باهوش می‌خواهد یک اسباب‌بازی لِگو (Leggo) را بسازد. این شخص دفترچه راهنمای ساخت لگو را در اختیار ندارد و تنها می‌تواند بر اساس دستورات شما ساخت لگو را انجام دهد. باید به یاد داشت که این شخص فاقد هوشمندی است و در صورتی که دستورالعمل‌های دقیق و مشخصی را در خصوص نحوه ساخت لگو دریافت نکند، به احتمال زیاد اشتباهات بسیاری را مرتکب خواهد شد.

اگر نحوه تفکر این شخص مثل یک کامپیوتر باشد، آنوقت حتی اگر دستورالعمل مربوط به تنها یک قطعه لگو و نحوه قرار دادن آن در محل صحیح به طور مشخص تعیین نشود، کل فرآیند ساخت اسباب‌بازی لگو با مشکل مواجه خواهد شد. در واقع،‌ دستور دادن به این شخص فاقد هوشمندی بسیار شبیه به نحوه انجام برنامه نویسی است. با این تفاوت که در واقعیت به جای یک شخص فاقد هوشمندی، با یک کامپیوتر فاقد هوشمندی سرو کار داریم.

تعریف برنامه نویسی به زبان ساده

همچنین در برنامه نویسی، به جای دستورالعمل‌های مربوط به نحوه ساخت یک اسباب‌بازی لگو، اطلاعات و دستوراتی در خصوص نحوه تکمیل یک برنامه کامپیوتری مثل یک بازی کامپیوتری یا یک کاربرد تحت وب (وب‌اپلیکیشن) برای کامپیوتر فراهم می‌شوند. نکته مهمی که وجود دارد این است که کامپیوترها فاقد هوشمندی هستند؛ یعنی کامپیوترها به عنوان یک فناوری بسیار پیچیده ساخته شده‌اند، اما در واقعیت، عملکرد اصلی یک کامپیوتر به نحوه مدیریت و فرمان دادن به آن مربوط می‌شود.

البته برنامه نویسی به سادگی دستور دادن به یک شخص فاقد هوشمندی نیست. دلیلش این است که در برنامه نویسی، نمی‌توان به زبان انسان با کامپیوتر ارتباط برقرار کرد. بلکه، کامپیوتر از زبان ماشین استفاده می‌کند. کدهای ماشین یک نوع زبان عددی به حساب می‌آیند که به آن زبان دودویی یا باینری (Binary) گفته می‌شود.

زبان ماشین چیست

کدهای باینری به گونه‌ای طراحی شده‌اند که کامپیوتر می‌تواند به سرعت آن‌ها را بخواند و دستورالعمل‌های تعیین شده توسط آن را اجرا کند. هر دستورالعمل ارجاع شده به رشته‌ای متشکل از اعداد صفر و یک تبدیل و این رشته سپس برای اجرای وظیفه مربوطه توسط کامپیوتر تفسیر می‌شود.

برای درک بهتر، به مثال لِگو باز می‌گردیم. در مثال ساخت بازی لگو، اگر شخص مربوطه علاوه بر عدم هوشمندی، زبان ما را هم متوجه نشود و مثلاً به زبان چینی صحبت کند، آنگاه شرایط سخت‌تر خواهد شد.

علت نیاز به زبان های برنامه نویسی

در چنین شرایطی برای اینکه بتوانیم با این شخص ارتباط برقرار کنیم، باید دستورالعمل‌ها را از زبان خودمان به زبانی تبدیل کنیم که این شخص متوجه می‌شود.

این فرآیند لزوماً همان کاری است که باید برای کامپیوترها هم انجام شود تا آن‌ها بتوانند دستورالعمل‌ها را متوجه شوند. اگرچه، تفاوت اصلی بین مثال بازی لگو با کامپیوترها این است که درک و فهم کدهای ماشین به صورت دودویی برای انسان‌ها بسیار دشوار و تقریباً غیرممکن است. حتی اگر این کار امکان‌پذیر باشد، فرآیندی بسیار زمان‌بر و طولانی خواهد بود.

تبدیل زبان انسان به زبان ماشین

هر برنامه حاوی میلیون‌ها کد صفر و یک است، پس دقیقاً چگونه باید دستورالعمل‌ها را به زبان ماشین ترجمه کرد؟ اینجاست که کاربرد و اهمیت «زبان‌های برنامه نویسی» مشخص می‌شود. بنابرین در راستای پاسخ به این سوال که برنامه نویسی چیست باید به این سوال هم پاسخ داده شود که زبان برنامه نویسی چیست؟

زبان برنامه نویسی چیست ؟

زبان‌های برنامه نویسی اساساً برای ترجمه یک برنامه به کدهای ماشین به مانند یک واسط عمل می‌کنند. یادگیری زبان‌های برنامه نویسی نسبت به یادگیری کدهای صفر و یک ماشین بسیار ساده‌ترند و بنابراین برای برنامه نویسان بسیار مفید و کاربردی هستند. در مثال لگو، یک زبان برنامه نویسی به نوعی شبیه به یک مترجم عمل می‌کند؛ این مترجم می‌تواند دستورالعمل‌های دریافتی به زبان انسان را به دستورالعمل‌های قابل تشخیص برای شخصی تبدیل کند که به زبان دیگری صحبت می‌کند. می‌توان زبان‌های برنامه نویسی را چیزی بین زبان ماشین و زبان محاوره انسان‌ها تصور کرد.

انواع زبان‌های برنامه نویسی بسیاری وجود دارند که هر کدام دارای کاربرد مخصوص به خود هستند. زبان‌های برنامه نویسی مثل پایتون و جاوا زبان‌هایی همه‌منظوره هستند که می‌توان به وسیله آن‌ها وظایف محاسباتی گوناگونی را اجرا کرد. همچنین، زبان‌هایی مثل HTML ،Robot C یا CSS زبان‌هایی هستند که برای مقاصد خاصی مثل راهبری ربات‌های هوشمند یا ساخت وب سایت‌ها طراحی شده‌اند. علاوه بر این، زبان‌های برنامه نویسی معمولاً در خصوص میزان قدرتمندی هم با یکدیگر متفاوت هستند.

زبان برنامه نویسی چیست ؟

برای مثال، جاوا اسکریپت یک زبان اسکریپتی به حساب می‌آید که برای انجام وظایف کوچک‌تر طراحی شده است. اما جاوا و پایتون می‌توانند به لحاظ محاسباتی پردازش‌های بسیار پیچیده‌تری را اجرا کنند. می‌توان میزان قدرتمندی و «سطح» یک زبان برنامه نویسی را به وسیله سنجش میزان شباهت آن زبان به کدهای ماشین اندازه‌گیری کرد. زبان‌های سطح پایین مثل زبان اسمبلی یا C، نسبت یک زبان سطح بالا مثل جاوا یا پایتون به کدهای باینری بسیار نزدیک‌ترند. ایده اساسی این است که هر چه سطح یک زبان برنامه نویسی پایین‌تر باشد، کدهای آن زبان شباهت بیش‌تری به زبان ماشین دارند.

جدا از اهدافی که هر زبان برنامه نویسی برآورده می‌کند، معمولاً تمایلات و سلیقه شخصی هم در انتخاب یک زبان برنامه نویسی دخیل هستند. در واقع، برای برآورده کردن یک هدف خاص و پیاده‌سازی یک قابلیت عملکردی مشخص، قدرت انتخاب وجود دارد و می‌توان از بین چند زبان برنامه نویسی یکی را برگزید. می‌توانید چند زبان برنامه نویسی را امتحان کنید و به این وسیله مشخص می‌شود که کدام یک از آن‌ها برای شما مناسب‌تر هستند.

مهارت برنامه نویسی چیست ؟

مهارت برنامه نویسی که با عنوان مهارت کدنویسی (Coding Skill) هم شناخته می‌شود به هنر استفاده از زبان‌های برنامه نویسی مختلف برای نوشتن دستورات با هدف هدایت یک کامپیوتر، برنامه کاربردی (اپلیکیشن) یا برنامه نرم افزاری گفته می‌شود. در مهارت برنامه نویسی کارها و وظایف مورد نظر برای کامپیوتر تعیین می‌شوند. مهارت‌های برنامه نویسی امکان ایجاد نرم افزارهای کامپیوتری، بازی‌ها، اپلیکیشن‌ها، وب‌سایت و بسیاری از موارد دیگر را فراهم می‌سازند.

مهارت کدنویسی یا همان مهارت برنامه نویسی به دانش و درک زبان‌ها، چارچوب‌ها و معماری‌هایی گفته می‌شود که یک برنامه نویس را قادر می‌سازند تا هر نوع محصول نرم افزاری را ایجاد کند. در دنیایی که تماماً به صورت دیجیتالی متصل است، مهارت‌های کدنویسی تقریباً در تمام جنبه‌های زندگی انسان دخیل هستند. از این رو، پرورش مهارت‌های برنامه نویسی برای موفقیت در هر حوزه‌ای بسیار ضروری به نظر می‌رسد. برنامه نویسان کدهایی را برای ایجاد محصولات دیجیتالی نوین با استفاده از مهارت‌های استثنایی کدنویسی خود خلق می‌کنند. برای خلق چنین محصولاتی تنها مهارت برنامه نویسی کافی نیست و باید این مهارت را با مهارت‌های تجزیه-تحلیل و تفکر خلاقانه تلفیق کرد.

کاربرد برنامه نویسی چیست ؟

برنامه نویسی یا همان کدنویسی تقریباً در تمام جنبه‌های زندگی مُدرن کاربرد دارد. تمام اپلیکیشن‌ها یا همان برنامه‌های نصب شده روی گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها یا کامپیوترها به وسیله کدها اجرا می‌شوند. در سایر سیستم‌های دیجیتال مثل تلویزیون، ماشین حساب و حتی یخچال هم از برنامه نویسی استفاده شده است. امروزه تقریباً همه اتومبیل‌ها هم دارای کامپیوترهای تعبیه شده هستند که در آن‌ها هم برای کنترل همه چیز از سیستم تهویه گرفته تا تزریق کننده‌های سوخت از برنامه نویسی استفاده می‌شود.

در شهرها از برنامه‌های کامپیوتری و کدنویسی برای راهبری و کنترل چراغ‌های راهنمایی استفاده می‌شود. سیستم‌های آنالوگ قدیمی امروزه با استفاده از سیستم‌های کامپیوتری بهینه‌سازی شده‌اند. این قابلیت به مهندسان کامپیوتر امکان می‌دهد تا بتوانند سیستمی بهینه‌تر و در عین حال کم هزینه‌تر را بسازند.

برنامه نویسی ، زندگی روزمره را به میزان بسیار زیادی تحت تاثیر قرار داده است؛ به این دلیل که کدنویسی و کامپیوترها تقریباً در همه صنایع و در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند و این رشد و نفوذ در تمام بخش‌های کلیدی صنایع مختلف در آینده نیز ادامه خوهد داشت. کامپیوترها جایگزین فناوری‌های منسوخ شده خواهند شد و کدنویسی در زندگی روزمره انسان‌ها بیش‌تر و بیش‌تر حضور خواهد داشت.

الگوریتم برنامه نویسی چیست ؟

در پاسخ به این سوال که الگوریتم برنامه نویسی چیست ، به بیان ساده، می‌توان یک الگوریتم را درست مثل یک دستور آشپزی در نظر گرفت. در این دستور پخت، گام‌های مورد نیاز برای حل یک مسئله یا رسیدن به یک هدف به طور دقیق تعیین شده‌اند. تقریباً اکثر افراد دستورهای آشپزی را دیده‌اند؛ در این دستورالعمل‌ها مواد لازم و مجموعه‌ای از گام‌ها برای نحوه پخت غذا فهرست می‌شوند. یک الگوریتم هم دقیقاً همین‌طور است. در ادبیات کامپیوتری، کلمه‌ای که به جای دستور پخت استفاده می‌شود، رویه (Procedure) نام دارد و مواد لازم هم ورودی‌ها (Inputs) هستند.

کامپیوتر بر اساس رویه مراحل را دنبال می‌کند و نتایج به صورت خروجی‌ها (Outputs) قابل مشاهده خواهند بود. الگوریتم برنامه نویسی نحوه انجام یک کار را شرح می‌دهد و کامپیوتر هر بار گام‌های تعیین شده در الگوریتم‌ها را دقیقاً به طور یکسان انجام می‌دهد. البته زمانی مراحل دستورات تعیین شده در یک الگوریتم قابل اجرا هستند که این دستورالعمل‌ها به زبان قابل درک برای کامپیوتر تبدیل شوند.

الگوریتم برنامه نویسی چیست ؟

اگرچه، لازم است توجه شود که یک الگوریتم برنامه نویسی در واقع کدهای کامپیوتری نیست، بلکه به زبان محاوره انسان‌ها (مثلاً انگلیسی) نوشته می‌شود. در یک الگوریتم اصل مطلب بیان می‌شود و به حاشیه پرداخته نمی‌شود. الگوریتم دارای یک نقطه آغازین، بخش میانی و بخش پایانی است. معمولاً گام نخست با عبارت «شروع» برچسب زده می‌شود و گام آخر را هم با کلمه «پایان» مشخص می‌کنند.

الگوریتم تنها شامل ترتیبی از مراحل و گام‌ها برای اجرای یک وظیفه و پیاده‌سازی یک عملکرد است. الگوریتم نباید حاوی هیچ مورد نامشخص و ناواضحی باشد تا ابهامی برای خواننده آن به وجود نیاید. یک الگوریتم همواره به یک راه حل ختم می‌شود و باید همیشه بهینه‌ترین راه حلی باشد که به ذهن می‌رسد. اغلب ایده خوبی است که گام‌های الگوریتم شماره‌گذاری شوند.

انواع برنامه نویسی چیست ؟

مقصود از طرح این سوال که انواع برنامه نویسی چیست می‌تواند متفاوت باشد. برخی از افراد ممکن است به دنبال انواع زبان‌های برنامه نویسی باشند و برخی دیگر نیز احتمالاً می‌خواهند در خصوص انواع حوزه‌های مختلف برنامه نویسی در بازار کار اطلاعاتی را به دست آورند. بنابراین در این بخش به هر یک از دو جنبه مختلف این سوال پرداخته شده است. ابتدا انواع زبان‌های برنامه نویسی شرح داده شده‌اند.

انواع زبان برنامه نویسی چیست ؟

آشنایی داشتن با انواع زبان برنامه نویسی برای افرادی که به دنبال شغلی در زمینه برنامه نویسی و سایر حوزه‌های فناوری اطلاعات هستند، بسیار مفید و مهم است. به واسطه آشنایی با انواع زبان‌های برنامه نویسی می‌توان تشخیص داد که چه زبانی برای چه کاربردی مناسب است و افراد می‌توانند بر اساس زمینه مورد علاقه، زبان برنامه نویسی مناسب را برای یادگیری انتخاب کنند. انواع زبان‌های برنامه نویسی را می‌توان به دو دسته کلی زبان‌های سطح بالا و سطح پایین تقسیم کرد. در ادامه دسته‌بندی دقیق‌تری از انواع زبان برنامه نویسی فهرست شده است:

زبان سطح پایین : این زبان قابل درک‌ترین نوع زبان برای کامپیوتر به حساب می‌آید که می‌توان آن را به روش‌های زیر دسته‌بندی کرد:

زبان ماشین (1GL): این نوع زبان رشته‌هایی از اعداد دودویی را شامل می‌شود و تنها زبانی است که به طور مستقیم برای پردازنده کامپیوتر یا همان سی‌پی‌یو قابل درک است.

زبان اسمبلی (2GL): این زبان هم نوعی از زبان‌های سطح پایین به حساب می‌آید، چرا که برای طراحی یک برنامه با این زبان، برنامه نویس باید اطلاعات جزئی را در خصوص مشخصات سخت‌افزاری در اختیار داشته باشد.

زبان سطح بالا : دستورالعمل‌های این نوع زبان برنامه نویسی شباهت و نزدیکی زیادی به زبان انسان یا همان زبان انگلیسی دارند. در زبان سطح بالا از نشانه‌گذاری ریاضی برای اجرای وظایف استفاده می‌شود. یادگیری زبان سطح بالا بسیار آسان‌تر است. زبان‌های سطح بالا را می‌توان به بخش‌های زیر دسته‌بندی کرد:

زبان رویه محور (3GL): برنامه نویسی رویه محور یا همان رویه‌ای، روشی است برای مدل‌سازی مسئله از طریق مشخص کردن گام‌ها و ترتیب آن گام‌هایی که باید برای رسیدن به نتیجه مطلوب یا وضعیت خاصی در برنامه پیمایش شوند.

زبان مسئله محور (4GL): در این نوع زبان به کاربران اجازه داده می‌شود تا بدون توصیف تمام جزئیات مروبط به نحوه اعمال تغییرات روی داده‌ها، با هدف تولید نتیجه، مشخص کنند که خروجی باید چه چیزی باشد. این یک گامی فراتر از 3GL به حساب می‌آید.

زبان طبیعی (5GL): زبان‌های طبیعی همچنان در مرحله توسعه و ساخت هستند. در این نوع از زبان‌ها می‌توان گزاره‌هایی را نوشت که شبیه به جملات عادی به نظر می‌رسند.

انواع زبان برنامه نویسی را می‌توان به شکل دیگری هم دسته‌بندی کرد که در ادامه ملاحظه می‌شود:

رویه‌ای

تابعی

شی گرا

اسکریپتی

منطقی

پایگاه داده‌ای

جریان داده

انواع حوزه های مختلف برنامه نویسی چیست؟

حوزه‌های اصلی برنامه نویسی را می‌توان به ۵ دسته کلی تقسیم کرد که برنامه نویسی وب و برنامه نویسی موبایل از جمله حوزه‌های محبوب‌تر به حساب می‌آیند. هر یک از ۵ شاخه اصلی برنامه نویسی در ادامه فهرست و به طور مختصر شرح داده شده‌اند:

برنامه نویسی کامپیوتر: در این حوزه برنامه‌هایی برای اجرای وظایف کاربردی کامپیوترهای شخصی ایجاد می‌شوند. در برنامه نویسی کامپیوتر باید اطمینان حاصل شود که کدها بدون ایراد باشند و انتظارات مشتریان برآورده شوند.

توسعه و برنامه نویسی وب: شاخه برنامه نویسی وب تمام مراحل برنامه نویسی را برای ایجاد و پیاده‌سازی وب سایت‌ها و سایر کاربردهای مبتنی بر وب شامل می‌شود.

توسعه و برنامه نویسی موبایل: توسعه اپلیکیشن‌های تلفن‌‌های هوشمند به فرآیند ایجاد برنامه‌های نرم افزاری می‌گویند که روی دستگاه‌های تلفن هوشمند اجرا می‌شوند.

علم داده (Data Science): به بیان ساده، علم داده یک حوزه تحصیلی میان رشته‌ای به حساب می‌آید که در آن داده‌ها برای انجام تحقیقات گوناگون به کار گرفته می‌شوند و در گزارش‌گیری با هدف بیرون کشیدن بینش و مفهوم از درون داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. به متخصصین علم داده، «دانشمند داده» هم می‌گویند.

توسعه و برنامه نویسی بازی‌های کامپیوتری: برنامه نویسی بازی یا توسعه بازی به کلیه مراحل ایجاد بازی‌های کامپیوتری گفته می‌شود. این حوزه شامل «طراحی»، «توسعه» و «انتشار» بازی‌های رایانه‌ای می‌شود.

حوزه های مختلف برنامه نویسی

در خصوص انواع حوزه‌های مختلف برنامه نویسی در مقاله «چگونه برنامه نویس شویم» توضیحات بیش‌تری ارائه شده است و در صورت نیاز می‌توان به بخش «انواع برنامه نویسی ، مسیرها و عناوین شغلی در برنامه نویسی» در این مقاله مراجعه کرد. پیوند دسترسی به این مقاله در بخش‌های پایانی (چگونه می‌توانیم برنامه نویس شویم) ارائه شده است. یکی دیگر از سوالات رایج پیرامون مفهوم برنامه نویسی این است که اصلاً هدف برنامه نویسی چیست؟ بنابراین در ادامه به این سوال پاسخ داده شده است.

هدف از برنامه نویسی چیست ؟

هدف از برنامه نویسی رسیدن به دنباله‌ای از دستورالعمل‌ها است که در آن اجرای یک وظیفه روی کامپیوتر اغلب برای حل یک مسئله خودکارسازی می‌شود. این وظیفه حتی می‌تواند به پیچیدگی یک سیستم عامل باشد. در واقع هدف از برنامه نویسی ایجاد یک برنامه نرم افزاری است که کار خاصی را انجام می‌دهد و مقصود مورد نظر را برآورده می‌کند.

در نگاهی عمیق‌تر، هدف از برنامه نویسی بهبود دادن و ساده‌تر کردن زندگی انسان‌ها است. دلیلش هم این است که برنامه‌های کامپیوتری می‌توانند مجموعه‌ای از وظایف تعریف شده را به طور دقیق اجرا کنند. بنابراین می‌توان از کامپیوترها برای حل مشکلات روزمره به وسیله فراهم کردن دستورالعمل‌هایی مشخص، بدون نیاز به دخالت انسان استفاده کرد. این امکان باعث می‌شود که به میزان زیادی از اتلاف وقت جلوگیری شود و لذا می‌توان بر دیگر وظایف چالش‌برانگیزی تمرکز کرد که هنوز امکان خودکارسازی آن‌ها فراهم نشده است.

انجام پروژه با کامسول های دانشجویی پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر برق عمران مکانیک برنامه نویسی شیمی شبیه سازی با کامسول comsol

یادگیری ماشین : Machine learning مطالعه علمی الگوریتم‌ها و مدل‌های آماری مورد استفاده سیستم‌های کامپیوتری است که به ‌جای استفاده از دستورالعمل‌های واضح، از الگوها و استنباط برای انجام وظایف سود می‌برند. یادگیری ماشین علمی است که باعث می‌شود رایانه‌ها بدون نیاز به یک برنامه صریح در مورد یک موضوع خاص یاد بگیرند. به عنوان زیر مجموعه‌ای از هوش مصنوعی، الگوریتم‌های یادگیری ماشین یک مدل ریاضی بر اساس داده‌های نمونه یا “داده‌های آموزش” به منظور پیش‌بینی یا تصمیم‌گیری بدون برنامه‌ریزی آشکار، ایجاد می‌کنند.

یادگیری ماشین در بسیاری زمینه‌ها از جمله مهندسی، کسب و کار، زبان‌شناسی و پزشکی کاربرد دارد. یادگیری ماشین در بسیاری جنبه‌های زندگی روزمره وارد شده‌است. برای نمونه، موتورهای جستجوی اینترنتی در گوگل یا بینگ از یادگیری ماشین استفاده می‌کنند، چرا که نرم‌افزار یادگیری ماشین آن‌ها چگونگی رتبه‌بندی برای یک صفحه وب را درک کرده‌است. همین‌طور فیس‌بوک یا برنامه عکس اپل که تصاویر افراد را شناسایی می‌کند نوعی از یادگیری ماشین است. فیلتر هرزنامه‌ها (یا اسپم) در ایمیل هم از کاربردهای یادگیری ماشین است.

اهداف و انگیزه‌ها

هدف یادگیری ماشین این است که رایانه‌ها و سامانه‌ها بتوانند به تدریج و با افزایش داده‌ها کارایی بهتری در انجام وظیفه مورد نظر پیدا کند. گستره این وظیفه می‌تواند از تشخیص خودکار چهره با دیدن چند نمونه از چهره مورد نظر تا فراگیری شیوه گام‌برداری روبات‌های دوپا با دریافت سیگنال پاداش و تنبیه باشد.

طیف پژوهش‌هایی که در یادگیری ماشین می‌شود گسترده‌است. به لحاظ نظری پژوهش‌گران بر آن‌اند که روش‌های یادگیری تازه‌ای به وجود بیاورند و امکان‌پذیری و کیفیت یادگیری را برای روش‌های‌شان مطالعه کنند و در سوی دیگر عده‌ای از پژوهش‌گران سعی می‌کنند روش‌های یادگیری ماشین را بر مسایل تازه‌ای اعمال کنند. البته این طیف گسسته نیست و پژوهش‌های انجام‌شده دارای مؤلفه‌هایی از هر دو روی‌کرد هستند.

یادگیری ماشین کمک فراوانی به صرفه جویی در هزینه‌های عملیاتی و بهبود سرعت عمل تجزیه و تحلیل داده‌ها می‌کند. به عنوان مثال در صنعت نفت و پتروشیمی با استفاده از یادگیری ماشین، داده‌های عملیاتی تمام حفاری‌ها اندازه‌گیری شده و با تجزیه و تحلیل داده‌ها، الگوریتم‌هایی تنظیم می‌شود که در حفاری‌های بعدی استخراج پُربازده و بهینه‌تری داشته باشیم.

تقسیم‌بندی مسایل

یکی از تقسیم‌بندی‌های متداول در یادگیری ماشین، تقسیم‌بندی بر اساس نوع داده‌های در اختیار کارگزار هوشمند است. به سناریوی زیر توجه کنید:

فرض کنید به تازگی رباتی سگ‌نما خریده‌اید که می‌تواند توسط دوربینی دنیای خارج را مشاهده کند، به کمک میکروفن‌هایش صداها را بشنود، با بلندگوهایی با شما سخن بگوید (گیریم محدود) و چهارپایه‌اش را حرکت دهد. هم‌چنین در جعبه این ربات دستگاه کنترل از راه دوری وجود دارد که می‌توانید انواع مختلف دستورها را به ربات بدهید. در پاراگراف‌های آینده با بعضی از نمونه‌های این دستورها آشنا خواهید شد.

اولین کاری که می‌خواهید بکنید این است که اگر ربات شما را دید خرناسه بکشد اما اگر غریبه‌ای را مشاهده کرد با صدای بلند عوعو کند. فعلاً فرض می‌کنیم که ربات توانایی تولید آن صداها را دارد اما هنوز چهره شما را یادنگرفته‌است. پس کاری که می‌کنید این است که جلوی چشم‌های‌اش قرار می‌گیرید و به کمک کنترل از راه دورتان به او دستور می‌دهید که چهره‌ای که جلوی‌اش می‌بیند را با خرناسه‌کشیدن مربوط کند. این‌کار را برای چند زاویه مختلف از صورت‌تان انجام می‌دهید تا مطمئن باشید که ربات در صورتی که شما را از مثلاً نیم‌رخ ببیند بهتان عوعو نکند. هم‌چنین شما چند چهره غریبه نیز به او نشان می‌دهید و چهره غریبه را با دستور عوعوکردن مشخص می‌کنید. در این حالت شما به کامپیوتر ربات گفته‌اید که چه ورودی را به چه خروجی مربوط کند. دقت کنید که هم ورودی و هم خروجی مشخص است و در اصطلاح خروجی برچسب‌دار است. به این شیوه یادگیری، یادگیری با نظارت می‌گویند.

اینک حالت دیگری را فرض کنید. برخلاف دفعه پیشین که به ربات‌تان می‌گفتید چه محرکه‌ای را به چه خروجی ربط دهد، این‌بار می‌خواهید ربات خودش چنین چیزی را یاد بگیرد. به این صورت که اگر شما را دید و خرناسه کشید به نحوی به او پاداش دهید (مثلاً به کمک همان کنترل از راه دورتان) و اگر به اشتباه به شما عوعو کرد، او را تنبیه کنید (باز هم با همان کنترل از راه دورتان). در این حالت به ربات نمی‌گویید به ازای هر شرایطی چه کاری مناسب است، بلکه اجازه می‌دهید ربات خود کاوش کند و تنها شما نتیجه نهایی را تشویق یا تنبیه می‌کنید. به این شیوه یادگیری، یادگیری تقویتی می‌گویند.

در دو حالت پیش قرار بود ربات ورودی را به خروجی مرتبط کند. اما گاهی وقت‌ها تنها می‌خواهیم ربات بتواند تشخیص دهد که آنچه می‌بیند (یا می‌شنود و…) را به نوعی به آنچه پیش‌تر دیده‌است ربط دهد بدون این‌که به‌طور مشخص بداند آن‌چیزی که دیده شده‌است چه چیزی است یا این‌که چه کاری در موقع دیدنش باید انجام دهد. ربات هوش‌مند شما باید بتواند بین صندلی و انسان تفاوت قایل شود بی‌آنکه به او بگوییم این نمونه‌ها صندلی‌اند و آن نمونه‌های دیگر انسان. در این‌جا برخلاف یادگیری با نظارت هدف ارتباط ورودی و خروجی نیست، بلکه تنها دسته‌بندی‌ی آن‌ها است. این نوع یادگیری که به آن یادگیری بی‌نظارت[۷] می‌گویند بسیار مهم است چون دنیای ربات پُر از ورودی‌هایی است که کسی برچسبی به آن‌ها اختصاص نداده اما به وضوح جزئی از یک دسته هستند.

یادگیری بی‌نظارت را می‌توان به صورت عمل کاهش بعد در نظر گرفت.

از آن‌جا که شما سرتان شلوغ است، در نتیجه در روز فقط می‌توانید مدت محدودی با رباتتان بازی کنید و به او چیزها را نشان دهید و نام‌شان را بگویید (برچسب‌گذاری کنید). اما ربات در طول روز روشن است و داده‌های بسیاری را دریافت می‌کند. در این‌جا ربات می‌تواند هم به خودی خود و بدون نظارت یاد بگیرد و هم این‌که هنگامی که شما او را راهنمایی می‌کنید، سعی کند از آن تجارب شخصی‌اش استفاده کند و از آموزش شما بهره بیش‌تری ببرد. ترکیبی که عامل هوشمند هم از داده‌های بدون برچسب و هم از داده‌های با برچسب استفاده می‌کند به یادگیری نیمه نظارتی می‌گویند.

یادگیری با نظارت

یادگیری تحت نظارت، یک روش عمومی در یادگیری ماشین است که در آن به یک سیستم، مجموعه‌ای از جفت‌های ورودی – خروجی ارائه شده و سیستم تلاش می‌کند تا تابعی از ورودی به خروجی را فرا گیرد. یادگیری تحت نظارت نیازمند تعدادی داده ورودی به منظور آموزش سیستم است. یادگیری تحت نظارت خود به دو دسته تقسیم می‌شود: رگرسیون و طبقه‌بندی. رگرسیون آن دسته از مسائل هستند که خروجی یک عدد پیوسته یا یک سری اعداد پیوسته هستند مانند پیش‌بینی قیمت خانه بر اساس اطلاعاتی مانند مساحت، تعداد اتاق خواب‌ها، و غیره و دسته طبقه‌بندی به آن دسته از مسائل گفته می‌شود که خروجی یک عضو از یک مجموعه باشد مانند پیش‌بینی اینکه یک ایمیل هرزنامه هست یا خیر یا پیش‌بینی نوع بیماری یک فرد از میان ۱۰ بیماری از پیش تعریف شده. با این حال رده‌ای از مسائل وجود دارند که خروجی مناسب که یک سیستم یادگیری تحت نظارت نیازمند آن است، برای آن‌ها موجود نیست. این نوع از مسائل چندان قابل جوابگویی با استفاده از یادگیری تحت نظارت نیستند. یادگیری تقویتی مدلی برای مسائلی از این قبیل فراهم می‌آورد. در یادگیری تقویتی، سیستم تلاش می‌کند تا تقابلات خود با یک محیط پویا را از طریق آزمون و خطا بهینه نماید. یادگیری تقویتی مسئله‌ای است که یک عامل که می‌بایست رفتار خود را از طریق تعاملات آزمون و خطا با یک محیط پویا فرا گیرد، با آن مواجه است. در یادگیری تقویتی هیچ نوع زوج ورودی – خروجی ارائه نمی‌شود. به جای آن، پس از اتخاذ یک عمل، حالت بعدی و پاداش بلافصل به عامل ارائه می‌شود. هدف اولیه برنامه‌ریزی عامل‌ها با استفاده از تنبیه و تشویق است بدون آنکه ذکری از چگونگی انجام وظیفه آن‌ها شود.

یادگیری با نظارت آماری

تعریف ریاضی یادگیری با نظارت

در یادگیری با نظارت، مثال‌های آموزشی به صورت جفت‌های ( x i , y i {\displaystyle x^{i},y^{i}} x^{i},y^{i}) که در آن هر نمونه به همراه بر چسب آن داده شده‌اند و i {\displaystyle i} i اندیس هر مثال در مجموعه مثال‌های آموزشی D {\displaystyle D} Dاست. هدف در این یادگیری بدست آوردن تابع f {\displaystyle f} f است که بتواند برای نمونه‌های ورودی دیده نشده x {\displaystyle x} xبر چسب مناسب را برگرداند یعنی f ( x ) {\displaystyle f(x)} f(x) را. نمونه و برچسب هر دو می‌توانند یک بردار باشند. اگر برچسب یک عدد حقیقی باشد مسئله پیش روی ما «رگرسیون» (Regression) نامیده می‌شود. اگر برچسب یک عدد صحیح باشد به مسئله «طبقه‌بندی» (Classification) گفته می‌شود.

یادگیری بی‌نظارت

یادگیری بی‌نظارت یا یادگیری بدون نظارت (انگلیسی: Unsupervised Learning، در مقابل یادگیری بانظارت)، یکی از انواع یادگیری در یادگیری ماشین است. اگر یادگیری بر روی داده‌های بدون برچسب و برای یافتن الگوهای پنهان در این داده‌ها انجام شود، یادگیری، بدون نظارت خواهد بود.[۱] از انواع یادگیری بدون نظارت می‌توان به الگوریتم‌های خوشه‌بندی (Clustering)، تخصیص پنهان دیریکله (LDA) و جاسازی لغات (Word Embedding) اشاره کرد.

مثالی از یادگیری بی‌نظارت

از یادگیری نظارت نشده در دنیای امروز می‌توان مثال‌های متعددی زد. یکی از پُرکاربردترین آن‌ها پیشنهادهایی است که به کاربران در شبکه‌های اجتماعی داده می‌شود. به عنوان مثال در اینستاگرام داده‌های زیادی از هر کاربر از جمله علایق شخصی، کسانی که دنبال می‌کند، دنبال‌کنندگان او وجود دارد. اینستاگرام براساس این داده‌ها، ویژگی‌های کابران را تعیین کرده و آن‌ها را خوشه‌بندی می‌کند. در نهایت با توجه به خوشه‌ای که کاربر درون آن قرار گرفته‌است، پیشنهادهای متعددی به وی در جهت درگیر کردن بیشتر او با این شبکه اجتماعی می‌دهد.

یادگیری تقویتی

هدف یادگیری تقویتی بخشی که از یادگیری ماشین است این است که چگونه عامل‌های نرم‌افزاری، باید یک عمل را مناسب محیط انتخاب کنند تا پاداش بهینه بیشینه شود. این رشته به دلیل کلی بودن، در بسیاری از رشته‌های دیگر از جمله نظریه بازی، تئوری کنترل، تحقیق در عملیات، تئوری اطلاعات، بهینه‌سازی مبتنی بر شبیه‌سازی، سیستم‌های چند عامل، هوشمند جمعی، آمار و الگوریتم‌های ژنتیکی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در یادگیری ماشین، محیط به‌طور معمول به عنوان یک فرایند تصمیم‌گیری مارکوف (MDP) معرفی می‌شود. بسیاری از الگوریتم‌های یادگیری تقویتی از تکنیک‌های برنامه‌نویسی پویا استفاده می‌کنند. در الگوریتم‌های یادگیری تقویتی، فرضیه مبتنی بر دانش یک مدل دقیق ریاضی از MDP نیست، و هنگامی که مدل‌های دقیق غیرقابل دسترسی هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد. الگوریتم‌های یادگیری تقویتی در وسایل نقلیه خودران یا در یادگیری بازی در برابر حریف انسانی استفاده می‌شود.

یادگیری دیکشنری پراکنده

یادگیری دیکشنری پراکنده یا فرهنگ لغت پراکنده یک روش یادگیری ویژگی است که در آن یک مثال آموزشی به عنوان ترکیبی خطی از توابع پایه ارائه می‌شود، و فرض بر این است که یک ماتریس پراکنده‌است. این مسئله از نوع به شدت سخت NP-hard است و حل تقریبی آن دشوار است. الگوریتم K-SVD یک روش اکتشافی معمول برای یادگیری دیکشنری پراکنده‌است. یادگیری دیکشنری پراکنده در چندین زمینه استفاده شده‌است. در دسته‌بندی، مسئله مشخص کردن کلاس‌هایی است که قبلاً دیده نشده‌اند متعلق به نمونه آموزشی اند. برای دیکشنری که در آن هر کلاس از قبل ساخته شده‌است، یک مثال آموزشی جدید با کلاس همراه است که به بهترین شکل توسط دیکشنری مربوطه نمایش داده می‌شود؛ مثلاً یادگیری دیکشنری پراکنده در تشخیص و جداسازی نویز تصویر استفاده شده‌است. ایده اصلی این است که تکه‌های تصویر تمیز و بدون نویز می‌تواند جداگانه توسط یک دیکشنری تصویری نشان داده شود، اما قسمت نویز نمی‌تواند.

روش‌های جدید یادگیری ماشین

ماشین سازنده متغیر همبسته بالا (HCVCM)

این الگوریتم یک مدل ترکیبی جدید برای بهبود مدلهای رگرسیون و مدلهای شبکه عصبی مصنوعی برای پیش‌بینی پدیده‌ها و عملکرد مواد است. ماشین سازنده متغیر همبسته بالا (HCVCM) سعی دارد متغیرهای جدیدی را به جای متغیرهای اولیه ایجاد کند که در بهبود دقت مدل‌ها موثرتر هستند. این متغیرها از متغیرهای اولیه با استفاده از توابع ریاضی متغیرهای جدیدی ایجاد می‌کند، به گونه ای که ارتباط بیشتری با خروجی و همبستگی کمتری با ورودی‌های دیگر دارند. در HCVCM سه مرحله وجود دارد. اول، با استفاده از چندین توابع ریاضی متغیرهای جدیدی ایجاد می‌کنند. سپس متغیرهای جدید انتخاب می‌شوند، که در مقایسه با متغیرهای اولیه ضریب همبستگی بیشتری با خروجی دارند. در مرحله سوم فقط متغیرهای جدیدی انتخاب می‌شوند که همبستگی آن‌ها کمتر از همبستگی بین متغیرهای اولیه است. این روش در سال ۲۰۲۰ توسط آیدین شیشه‌گران ارائه شد.

بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای یادگیری ماشین

امروزه با توجه به گستردگی زبان‌های برنامه‌نویسی، علاقه‌مندان به این بخش از هوش مصنوعی از زبان‌های مختلفی استفاده می‌کنند. پُراستفاده‌ترین این زبان‌ها عبارتند از:

پایتون

متلب

جاوا

آر

جاوا اسکریپت

سی‌شارپ

اسکالا

بهترین زبان برنامه‌نویسی برای یادگیری ماشین کدام است؟

نکته‌ای که باید در نظر داشت این است که بهترین زبان برنامه‌نویسی برای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین وجود ندارد. چرا که این مسئله کاملاً وابسته به موردی است که برنامه‌نویس می‌خواهد برای آن موضوع کدنویسی کند. بعنوان مثال فردی تنها می‌خواهد مفاهیم اولیه یادگیری ماشین را فراگیرد. برای چنین شخصی استفاده از یک زبان برنامه‌نویسی با محیط قابل فهم و آسان کفایت می‌کند.

ممکن است فرد دیگری در فرایند یادگیری ماشین نیاز به پردازش تصویر داشته باشد. در چنین حالتی زبان‌های متلب و پایتون بهترین گزینه هستند. چرا که کتابخانه‌های قوی برای پردازش تصویر دارند. در حالتی که افراد بخواهند در تئوری‌های مربوط به یادگیری ماشین عمیق شده و از روش‌های آماری خاص استفاده کنند گزینه مناسب R خواهد بود. البته سی شارپ که به تازگی با ارائه عمومی مدل بیلدر وارد این مبحث شده (قبل از این هم از مدل بیلدر در برخی فناوری‌های خود مانند bing استفاده کرده بود) قطعاً حرف‌های زیادی در این زمینه خواهد داشت. همچنین با توجه به سادگی استفاده از آن و تنها با تسلط به زبان #C و حتی با دانش اندک ریاضی محبوبیت خود را به دست می‌آورد.

یادگیری ماشین با پایتون

کتابخانه پانداس (pandas)، یک کتابخانه متن-باز (اوپن-سورس) و رایگان است که برای استفاده در زبان برنامه‌نویسی پایتون توسعه داده شده و یکی از چندین پروژه مورد حمایت NumFOCUS است. نام پانداس (pandas) از مخفف‌سازی عبارت Panel Data و جمع بستن آن به دست آمده است. پنل دیتا، اصطلاحی است که در رشته‌هایی از قبیل آمار و اقتصادسنجی، به داده‌های دوبعدی دارای سطر و ستون اطلاق می‌شود. مطالب در سطحی است که برای اغلب کاربردهای عملی پانداس در پروژه‌های داده‌کاوی و علوم داده کافی خواهد بود و هر کسی که قصد استفاده از این ابزار را داشته باشد، می‌تواند به سادگی تمامی چیزهایی را که لازم دارد، از طریق این آموزش فرا بگیرد. البته، پیش‌نیاز استفاده از این، آشنایی با زبان برنامه‌نویسی پایتون (حداقل در سطح مقدماتی) است.

آموزش

پایتون زبان مناسب آموزش

پایتون زبانی فوق‌العاده برای آموزش برنامه‌نویسی هم در سطح مقدماتی و هم دوره‌های پیشرفته‌تر است. جاوا برای سال‌ها زبان برنامه‌نویسی منتخب بسیاری از دانشگاه‌ها، مدارس و موسسات آموزشی برای آموزش دادن به دانشجویان، دانش‌آموزان و فراگیران بود. اما پایتون توانست این جایگاه را تصاحب کند و در حال حاضر به دلایل گوناگونی از جمله سادگی، امکان یادگیری سریع و آسان و توانایی‌هایی که در پردازش‌های علمی دارد توانسته زبان اول آموزش در جهان شود.

واسط‌های گرافیکی کاربر دسکتاپ

کتابخانه واسط گرافیکی کاربر TkInter در بیشتر توزیع‌های دودویی پایتون وجود دارد. برخی از ابزارهایی که در همین راستا در سکوهای گوناگون به طور مجزا موجود هستند عبارتند از:

wxWidgets

Kivy برای نوشتن برنامه‌های کاربردی «چند لمسی» (multitouch)

Qt با pyqt و pyside

جعبه ابزارهای ویژه پلتفرم‌های خاص نیز برای پایتون موجود هستند که از این جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

+GTK

اغلب کلاس‌های بنیاد مایکروسافت از طریق افزونه‌های win 32

توسعه نرم‌افزار

پایتون اغلب به عنوان یک زبان پشتیبان توسط توسعه‌دهندگان نرم‌افزار برای ساخت، کنترل و مدیریت، تست و کارهای دیگر مورد نیاز در فرآیند تولید و نگهداری نرم‌افزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از قابلیت‌های پایتون در همین راستا عبارتند از:

SCons برای ساخت کنترل

Buildbot و Apache Gump برای تست و کامپایل خودکار مداوم

Roundup یا Trac برای ردیابی باگ و مدیریت پروژه

کاربردهای تجاری

پایتون برای ساخت سیستم‌های «برنامه‌ریزی منابع سازمانی» (Enterprise Resource Planning | ERP) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Odoo یک نرم‌افزار مدیریت همه در یک (all-in-one) نوشته شده به زبان پایتون است که یک مجموعه کامل از برنامه‌های کاربردی مدیریت کسب‌و‌کار به شمار می‌آیند.

چه نسخه‌ای از پایتون را باید استفاده کرد؟

دو نسخه اصلی از پایتون وجود دارد که انتخاب از میان آن‌ها ممکن است کار را برای افراد مبتدی و برنامه‌نویسان تازه‌کار کمی گیج‌کننده کند. دو نسخه پایتون ۲ و ۳ هستند. خبر خوب آن است که در زمینه «نحو» (Syntax) این زبان‌ها باید گفت که بسیار مشابه هستند و توسعه هر دو نسخه قابل قبول است.

پایتون نسخه ۳.۵ (یا بیشتر) به صورت فعالی در حال توسعه است. با توجه به اینکه جامعه متن‌باز آن همواره در حال توسعه این نسخه از پایتون است، به طور ثابت ویژگی‌ها و عملکردهای جدیدی به آن افزوده می‌شود. بنابراین به افرادی که تمایل به داشتن ویژگی‌ها و پشتیبانی پیشرفته دارند استفاده از این نسخه توصیه می‌شود.

پایتون نسخه ۲ یا ۳

پایتون نسخه ۲.۷ تا ۳.۴ (از جمله ۳.۲) همچنان به طور فعالی تعمیر و نگهداری می‌شوند. این مساله در صورت نیاز به کمک یا مواجهه با مشکل حائز اهمیت است. نسخه ۲.۷، به دلیل اینکه مدت زیادی از انتشار آن می‌گذرد دارای بیشترین پشتیبانی از کتابخانه‌های شخص ثالث است. بسیاری از افراد با در نظر گرفتن کتابخانه‌های هر نسخه، در صورتی که کتابخانه مورد نظرشان به نسخه‌های جدید پایتون پورت نشده باشد، از همان نسخه‌های قدیمی استفاده می‌کنند.

زبان برنامه نویسی پایتون ، زبانی با یادگیری آسان محسوب می‌شود و از همین رو بسیاری از برنامه‌نویس‌های تازه‌کار آن را به عنوان اولین زبان برنامه‌نویسی خود برمی‌گزینند، زیرا پایتون به عنوان یک «زبان همه‌منظوره» (General-Purpose Language) ساخته و توسعه داده شده و محدود به توسعه نوع خاصی از نرم‌افزارها نیست. به بیان دیگر، می‌توان از آن برای هر کاری، از «تحلیل داده» (Data Analysis) گرفته تا ساخت بازی‌های کامپیوتری استفاده کرد. بنابراین، یادگیری پایتون بسیار حائز اهمیت است.

همچنین، پایتون در میان جوامع علمی از محبوبیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است، زیرا از آن برای محاسبه معادلات پیچیده و تحلیل‌های داده استفاده می‌شود. در ادامه به طور دقیق‌تر به چیستی این زبان، دلایل محبوبیت، ویژگی‌ها، مزایا و معایب، کاربردها، نسخه‌های گوناگون و چگونگی انتخاب از میان آن‌ها، روش راه‌اندازی محیط پایتون، چیستی «جنگو» (Django)، تفاوت‌های پایتون با دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی، جمعیت برنامه‌نویس‌های پایتون در جهان، وضعیت اشتغال برنامه‌نویس‌های پایتون در ایران، شش پروژه برنامه‌نویسی پایتون برای مبتدیان، مزایای یادگیری و روش یادگیری این زبان پرداخته خواهد شد.

مزایای پایتون

زبان پایتون دارای کاربردهای متنوعی در شرکت‌های توسعه نرم‌افزار مانند بازی‌سازی، چارچوب‌های وب، برنامه‌های کاربردی، توسعه زبانی، پیش‌نمونه‌سازی، برنامه‌های طراحی گرافیکی و دیگر موارد است. این موارد موجب شده‌اند پایتون جایگاه ویژه‌ای در میان زبان‌های برنامه‌نویسی پیدا کند. در ادامه برخی از مزایای این زبان بر شمرده می‌شوند.

کتابخانه‌های پایتون

پایتون دارای کتابخانه‌های استاندارد بسیاری در زمینه‌های گوناگون مانند عملیات روی رشته‌ها، اینترنت، ابزارهای وب سرویس، رابط‌های سیستم‌عامل و پروتکل‌ها است. اغلب وظایف برنامه‌نویسی که زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند در پایتون اسکریپت‌نویسی شده‌اند تا تعداد خطوط کد مورد نیاز برای نوشتن یک برنامه کاهش پیدا کند.

یکپارچگی ویژگی‌ها

پایتون «Enterprise Application Integration» را یکپارچه می‌سازد و توسعه سرویس‌های وب را با فراخوانی مولفه‌های COM یا COBRA افزایش می‌دهد. این زبان دارای توانایی‌های کنترلی قدرتمندی است، زیرا قابلیت فراخوانی مستقیم توسط C++ ،C یا جاوا با «جایتون» (Jython) را دارد. پایتون همچنین می‌تواند XML و دیگر «زبان‌های نشانه‌گذاری» (Markup Language) را پردازش کند تا روی سیستم‌عامل‌های مدرن از طریق بایت کد مشابهی اجرا شوند.

بهبود بهره‌وری برنامه‌نویس‌ها

زبان برنامه‌نویسی پایتون دارای کتابخانه‌های پشتیبان گسترده و طراحی شی‌گرای تمیزی است که بهره‌وری برنامه‌نویس‌ها را به نسبت کار با زبان‌هایی مانند VB، «پِرل» (Perl)، جاوا، C++ ،C و C# دو تا ده برابر می‌کند.

بهره‌وری

فرآیندهای یکپارچه‌سازی قدرتمند، «چارچوب تست واحد» (Unit Testing Framework) و توانایی‌های کنترل بهبود یافته‌ای که پایتون دارد، موجب افزایش سرعت و بهره‌وری برنامه‌های کاربردی می‌شود.

معایب پایتون

پایتون دارای مزیت‌های بسیار زیاد و متنوعی است و برنامه‌نویسان این زبان را نسبت به دیگر زبان‌ها به دلیل سادگی یادگیری و کد نویسی ترجیح می‌دهند. اگرچه این زبان هنوز جایگاه خود را در برخی حوزه‌های پردازش کامپیوتری مانند «Enterprise Development Shops» به دست نیاورده است. بنابراین، ممکن است پایتون قادر به حل برخی از راهکارهای سازمانی نبوده و با محدودیت‌هایی مواجه باشد که برخی از آن‌ها در ادامه ذکر شده‌اند.

دشواری در استفاده از دیگر زبان‌ها

عاشقان پایتون که با ویژگی‌ها و کتابخانه‌های گسترده این زبان اُنس گرفته‌اند ممکن است در کار یا یادگیری دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی دچار مشکل شوند. متخصصان پایتون ممکن است اعلان مقادیر یا نوع متغیرها و الزام به افزودن آکولاد یا «نقطه ویرگول» (semi colons) در بخش‌هایی از کد را دشوار و بی‌دلیل بپندارند (چون انجام چنین کارهایی در پایتون نیاز نیست).

ضعیف در پردازش موبایل

پایتون جایگاه خود را در بسیاری از سکوهای دسکتاپ و سرور به دست آورده و تثبیت کرده، اما در پردازش موبایل ضعیف به نظر می‌رسد. به همین دلیل است که برنامه‌های کاربردی موبایل کمی با استفاده از آن ساخته می‌شوند. از جمله برنامه‌های موبایل ساخته شده با پایتون می‌توان به Carbonnelle اشاره کرد.

کاهش سرعت

پایتون به جای استفاده از کامپایلر با بهره‌گیری از یک مفسر اجرا می‌شود و این امر می‌تواند موجب کاهش سرعت آن شود. از سوی دیگر، پایتون برای بسیاری از کاربردهای وب سریع به شمار می‌آید.

خطاهای زمان اجرا (Runtime Errors)

زبان پایتون به طور پویایی تایپ می‌شود، بنابراین دارای محدودیت‌های طراحی زیادی است که توسط برخی توسعه‌دهندگان این زبان (+) بیان شده‌اند. حتی مشاهده شده که این زبان نیاز به زمان تست بیشتری دارد و هنگامی که برنامه‌ها در نهایت اجرا می‌شوند خطاهایی بروز می‌کنند.

لایه‌های دسترسی پایگاه داده توسعه نیافته

در مقایسه با دیگر فناوری‌های محبوب مانند JDBC و ODBC، لایه دسترسی به پایگاه داده پایتون اندکی تحت توسعه و ابتدایی به نظر می‌رسد و از همین رو قابل اعمال بر کسب‌و‌کارهایی نیست که نیاز به تعامل‌های روان برای داده‌های میراثی پیچیده دارند.

کاربردهای پایتون چیست؟

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه منظوره است. به عبارت دیگر، می‌توان از پایتون تقریبا برای همه کار استفاده کرد. نکته حائز اهمیت آن است که پایتون یک «زبان تفسیری» (interpreted language) به شمار می‌آید، بدین معنا که کد نوشته شده به این زبان در زمان اجرا واقعا به فرمت قابل خواندن برای کامپیوتر ترجمه نمی‌شود. این در حالی است که اغلب زبان‌های برنامه‌نویسی این تبدیل را حتی پیش از اجرا انجام می‌دهند. این نوع از زبان با عنوان «زبان اسکریپت‌نویسی» (scripting language) نیز نامیده می‌شود زیرا هدف از ساخت آن در ابتدا برای استفاده در پروژه‌های کوچک بوده.

مفهوم «زبان اسکریپت‌نویسی» از بدو پیدایش آن به شکل قابل توجهی تغییر کرده، زیرا پایتون برای نوشتن نرم‌افزارهای کاربردی و تجاری بزرگ به جای پروژه‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از پایتون در پروژه‌های گوناگون با افزایش محبوبیت آن رشد قابل توجهی کرده است. بسیاری از برنامه‌های کاربردی و پلتفرم‌های تحت وب از پایتون استفاده می‌کنند، از این جمله می‌توان به «موتور جست‌و‌جوی گوگل» (Google’s Search Engine)، «یوتیوب» (YouTube) و سیستم‌های تراکنش مبتنی بر وب «بازار بورس نیویورک» (New York Stock Exchange | NYSE) اشاره کرد. برکسی پوشیده نیست که زبان برنامه‌نویسی که برای سیستم بازار بورس مورد استفاده قرار می‌گیرد باید بسیار قدرتمند باشد.

«ناسا» (NASA) نیز از پایتون برای برنامه‌نویسی تجهیزات و ماشین‌آلات فضایی خود بهره می‌برد. فوق‌العاده است، نه؟ پایتون همچنین برای پردازش متن، نمایش اعداد یا تصاویر، حل معادلات علمی و ذخیره‌سازی داده مورد استفاده قرار می‌گیرد. به بیان کوتاه، این زبان در پشت صحنه برای پردازش عناصر زیادی که کاربر ممکن است نیاز داشته باشد یا در دستگاه خود با آن مواجه شود – از جمله دستگاه‌های موبایل- مورد استفاده قرار می‌گیرد. پایتون در دامنه‌های وسیعی کاربرد دارد. در ادامه برخی از این موارد بیان می‌شوند.

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

پایتون، زبان برنامه‌نویسی نسبتا ساده‌ای محسوب می‌شود که یادگیری آن به دلیل دارا بودن «نحو» یکتایی که بر قابلیت خوانایی تمرکز و تاکید دارد آسان است. خواندن و ترجمه کدهای نوشته شده به زبان برنامه نویسی پایتون نسبت به دیگر زبان‌ها برای «توسعه‌دهندگان» (Developers) ساده‌تر محسوب می‌شود. این موضوع به نوبه خود هزینه‌های نگهداری و توسعه برنامه‌های نوشته شده به این زبان را کاهش می‌دهد زیرا امکان همکاری تیم‌ها بدون مواجهه با موانع زبانی و وجود تجربیات کاری متفاوت در میان اعضای تیم را به دست می‌دهد.

علاوه بر این، زبان برنامه نویسی پایتون از «ماژول‌ها» (modules) و «بسته‌ها» (packages) استفاده می‌کند، بدین معنا که برنامه‌های این زبان قابل طراحی به سبک «ماژولار» (modular) هستند و کدهای نوشته شده در یک پروژه در پروژه‌های گوناگون دیگر نیز قابل استفاده مجدد محسوب می‌شوند. هنگامی که کاربری ماژول یا بسته مورد نیاز خود را توسعه داد، خودش یا دیگر علاقمندان (در صورتی که کد در اختیار عموم قرار بگیرد) می‌توانند آن را برای استفاده در دیگر پروژه‌ها گسترش دهند. «ایمپورت» (Import) و «اکسپورت» (Export) کردن این ماژول‌ها نیز کار آسانی است.

یکی از قابل توجه‌ترین مزایای زبان برنامه نویسی پایتون آن است که «کتابخانه» (Library) و «مفسر استاندارد» (Standard Interpreter) آن، هم به صورت «دودویی» (binary) و هم «منبع» (source) به رایگان در دسترس همگان قرار دارند. در پایتون هیچ انحصاری وجود ندارد، زیرا همه ابزارهای لازم برای آن در کلیه «پلتفرم‌های اصلی» (Main Platforms) موجود هستند. بنابراین، پایتون برای توسعه‌دهندگانی که نمی‌خواهند دغدغه هزینه‌های بالای توسعه را داشته باشند گزینه‌ای جذاب به شمار می‌آید.

برای افرادی که تصور می‌کنند مطالبی که بالاتر پیرامون زبان برنامه نویسی پایتون ارائه شد فراتر از دانش آن‌ها است جای نگرانی وجود ندارد. کلیه جزئیات لازم در این رابطه در ادامه همین مطلب به طور کامل و به بیان ساده تشریح خواهد شد. آنچه افراد برای ادامه مطالعه این مطلب نیاز دارند بدانند این است که پایتون یک زبان برنامه‌نویسی برای توسعه نرم‌افزارهای وب و نرم‌افزارهای کاربردی از جمله برنامه‌های موبایل محسوب می‌شود، یادگیری آن آسان و ابزارهای اساسی آن به رایگان در دسترس است. این امر موجب می‌شود که زبان برنامه نویسی پایتون تقریبا برای همه افراد در دسترس و قابل استفاده باشد. افرادی که زمان کافی را به یادگیری زبان برنامه نویسی پایتون تخصیص دهند، می‌توانند برنامه‌های جالبی با این زبان خلق کنند.

دلایل محبوبیت پایتون

میانگین درآمد برنامه‌نویس‌های پایتون ممکن است بالا باشد، اما این موضوع نمی‌تواند چرایی اینکه بسیاری از افراد آن را به عنوان زبان برنامه‌نویسی محبوب خود انتخاب می‌کنند توضیح دهد. در ادامه دلایل محبوبیت زبان برنامه نویسی پایتون به طور جزئی‌تر مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

۱. غول‌های فناوری دنیا این زبان را دوست دارند: «گوگل» (Google)، «یوتیوب» (YouTube)، «فیس‌بوک» (Facebook)، «ناسا» (NASA)، «دراپ‌باکس» (Dropbox)، «یاهو» (Yahoo)، «موزیلا» (Mozilla)، «کورا» (Quora)، «اینستاگرام» (Instagram)، «ردیت» (Reddit) و IBM تنها برخی از نام‌های بزرگ فناوری به شمار می‌آیند که از زبان برنامه نویسی پایتون به طور گسترده برای اهداف گوناگون استفاده می‌کنند و به طور مستمر به دنبال استخدام مهندس‌های پایتون هستند. (آمارهای ارائه شده در نمودارهای آتی مربوط به سال ۲۰۱۸ است.)

سایز شرکت‌های استفاده کننده از هر زبان برنامه‌نویسی

گوگل از زبان برنامه نویسی پایتون برای هر کاری از پیاده‌سازی الگوریتم‌های «هوش مصنوعی» (Artificial Intelligence) گرفته تا «موتور اجرای برنامه گوگل» (App Engine Cloud) استفاده می‌کند. این در حالیست که ۹۹/۹٪ کد دراپ‌باکس شامل «بک‌اند سرور» (server backend)، کلاینت دسکتاپ، «منطق کنترل‌گر وب‌سایت» (website controller logic)، «بَک‌اند رابط برنامه‌نویسی کاربردی» (API backend) و ابزارهای تحلیلی آن به زبان برنامه نویسی پایتون نوشته شده‌اند.

۲. به طور گسترده در یادگیری ماشین مورد استفاده قرار می‌گیرد: با رشد علم داده، محبوبیت زبان برنامه نویسی پایتون به عنوان یک زبان علمی اوج گرفت. کتابخانه‌های «یادگیری ماشین» (Machine Learning) بسیار زیادی به زبان برنامه نویسی پایتون نوشته شده‌اند. در عین حال، ابزارهای زیادی نیز با فراهم آوردن امکان استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون، انجام پروژه‌های یادگیری ماشین را آسان‌تر می‌سازند.

نقش‌های کاری توسعه‌دهندگان پایتون

۳. مناسب بودن برای مبتدی‌ها: زبان برنامه نویسی پایتون انتخاب خیلی خوبی برای برنامه‌نویس‌های مبتدی محسوب می‌شود زیرا ساده است و نحو انعطاف‌پذیری دارد. با زبان برنامه نویسی پایتون، می‌توان به سرعت و سادگی برنامه‌های قابل استفاده‌ای ساخت. احساس دستاورد داشتن سریع فاکتور بسیار مهمی در یادگیری برنامه‌نویسی است.

پایتون برای افراد مبتدی

۴. پایتون می‌تواند تنها زبان مورد نیاز کاربر باشد: از آنجا که پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه منظوره است، کاربر می‌تواند تقریبا برای کلیه پروژه‌ها از آن استفاده کند. مطابق گزارش «Skill Up 2018: Developer Skills»، پایتون زبان برنامه‌نویسی اسکریپتی است که به همه از «کارشناسان تست نفوذ» (pentesters) گرفته تا مهندسان «دواُپس» (DevOps engineers) درجه قابل توجهی از کنترل کردن را می‌دهد و آن‌ها را قادر به حل مسائل گوناگون می‌سازد. می‌توان از زبان برنامه نویسی پایتون برای ساخت وب‌سایت‌ها، توسعه «واسط گرافیکی کاربر» (GUI | Graphical User Interface) و تحلیل داده استفاده کرد. این یعنی پایتون قابلیت‌های زبان‌های برنامه‌نویسی گوناگون را در یکجا گرد هم آورده و در واقع آنچه خوبان همه دارند زبان برنامه نویسی پایتون به تنهایی دارد و بنابراین می‌تواند تنها زبانی باشد که یک برنامه‌نویس برای کلیه وظایف لازم در حین توسعه به آن نیاز دارد.

در آموزش ترفندهای برنامه‌نویسی پایتون، سعی شده است مهم‌ترین و کاربردی‌ترین نکات در خصوص استفاده از امکان زبان برنامه‌نویسی پایتون و کتابخانه‌های استاندارد آن، بررسی شود. با آموختن نکات و ترفندهایی که در این آموزش ارائه شده‌ است، دانش برنامه‌نویسی شما به سطح بالاتر از متوسط می‌رسد و می‌توانید برای آموختن نکات پیشرفته‌تر، برنامه‌ریزی کنید. تمرین و تکرار این نکات و استفاده همیشگی از آن‌ها در پروژه‌های مختلف، ذهن شما را برای نوشتن برنامه‌های بهتر، سریع‌تر، توسعه‌پذیرتر و حرفه‌ای‌تر، ورزیده خواهد کرد.

ویژگی‌های پایتون

زبان برنامه نویسی پایتون را اغلب می‌توان با زبان «پِرل» (Perl)، «روبی» (Ruby)، «پی‌اچ‌پی» (PHP) و «جاوا» (Java) مقایسه کرد. این موضوع به دلیل قدرت فوق‌العاده پایتون به عنوان یک زبان «شی‌گرا» است. زبان برنامه نویسی پایتون همچنین دارای ویژگی‌های شایان توجهی دیگری است که آن را به زبانی جذاب برای توسعه‌دهندگان مبدل می‌کند. برخی از این ویژگی‌ها در ادامه بیان شده‌اند.

زبان برنامه نویسی پایتون از «نحو» (syntax) ظریفی استفاده می‌کند که موجب می‌شود خوانایی برنامه‌های نوشته شده به این زبان بالا باشد. این امر به آن دلیل به وقوع می‌پیوندد که زبان برنامه نویسی پایتون به جای نزدیک بودن به زبانی که کامپیوترها برای خواندن و تفسیر کد استفاده می‌کنند، یک زبان سطح بالا محسوب می‌شود که به زبان انسان نزدیک است (به گونه‌ای که انسان‌ها کلمات را در زبان انگلیسی می‌نویسند نزدیک است). برای مثال، دستور «print» آنچه را به آن داده شود – در زمان اجرا – نمایش می‌دهد.

پایتون زبانی ساده و استفاده از آن آسان است، بدین معنا که بالا آوردن برنامه‌ها و اجرای آن‌ها راحت خواهد بود. به همین دلیل است که پایتون زبانی ایده‌آل برای ساخت پیش‌نمونه (پروتوتایپ | prototype) و دیگر وظایف برنامه‌نویسی اد-هاک (اد-هوک | Ad-Hoc) محسوب می‌شود. این ویژگی برای تعمیر و نگهداری نرم‌افزار نیز بسیار مفید است.

زبان برنامه نویسی پایتون با «کتابخانه‌های استاندارد پایتون»، پشتیبانی قابل توجهی را برای انواع وظایف برنامه‌نویسی مانند «همگام‌سازی» (syncing) با مرورگرهای وب، جست‌و‌جو از طریق متن و ویرایش فایل‌ها ارائه می‌کند. در اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر، نیاز به ساخت این محتوا از پایه است.

این زبان دارای یک حالت تعاملی است که تست کردن نرم‌افزار برای تکه‌های کوتاه کد را آسان می‌سازد. حتی یک محیط توسعه یکپارچه نیز برای زبان پایتون و همراه با آن ارائه می‌شود (این ویرایشگر کد به زبان پایتون نوشته شده و همراه با بسته پایتون در سیستم‌عامل ویندوز و مک نصب می‌شود). محیط توسعه، راه‌اندازی را بسیار آسان‌تر و سریع‌تر می‌سازد.

زبان برنامه نویسی پایتون را می‌توان با افزودن ماژول‌های جدید توسعه داد، حتی اگر این ماژول‌ها در زبان های C یا C++ کامپایل شده باشند. بهتر آنکه این ماژول‌ها را می‌توان پس از ساخت به عنوان «میان‌بُرها» (shortcuts) در پروژه‌های آتی مورد استفاده قرار دارد.

پایتون در یک برنامه کاربردی قابل «توکار» (Embedding) شدن است. این امر یک رابط قابل برنامه‌نویسی برای کاربران آن نرم‌افزار کاربردی فراهم می‌کند. این ویژگی در شرایطی که کاربر برنامه‌ای برای آموزش کدنویسی می‌سازد و یا در پروژه‌هایی که نیاز به کار با پایتون در ترمینال است بسیار مفید محسوب می‌شود.

زبان برنامه نویسی پایتون با گستره وسیعی از کامپیوترها و سیستم‌های عامل مانند گنو/لینوکس، ویندوز، MacOS، بسیاری از برندهای یونیکس، OS/2 و بسیاری از دیگر گزینه‌ها سازگار است. علاوه بر این، پایتون از رابط مشابهی در کلیه این پلتفرم‌ها استفاده می‌کند و این یعنی جا‌به‌جایی بین آن‌ها برای کاربر آسان خواهد بود.

پایتون واقعا رایگان است زیرا دانلود یا استفاده از آن هیچ هزینه‌ای ندارد و هیچ هزینه پروانه‌ای (licensing fees) برای آن وجود ندارد. همچنین، این زبان به طور آزادانه‌ای قابل ویرایش و بازتوزیع است، زیرا علارغم آنکه «حق نشر» (کپی رایت | Copyright) دارد، همراه با پروانه‌های متن‌باز ارائه می‌شود.

مزایا و معایب زبان برنامه‌نویسی پایتون چه هستند؟

مزایا و معایب پایتون

شرکت‌های نرم‌افزاری، پایتون را به این دلیل می‌پسندند که دارای ویژگی‌های متنوع و در عین حال نیازمند نوشتن کدهای کم‌تری است. نزدیک به ۱۴٪ برنامه‌نویسان از این زبان روی سیستم‌عامل‌هایی مانند یونیکس، لینوکس، ویندوز و Mac OS استفاده می‌کنند.

مهندسی رایانه یا مهندسی کامپیوتر دانشی است مرکب از مباحث نرم‌افزار. این رشته برخلاف مهندسی نرم‌افزار با طراحی و توسعه و تولید سیستم‌های رایانه‌ای در هر دو شاخه سخت‌افزار و نرم‌افزار سر و کار دارد. مهندسی رایانه شاخه‌ای از مهندسی است که چندین زمینه موردنیاز از علوم رایانه و الکترونیک را برای توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار رایانه ادغام می‌کند. مهندسان رایانه معمولاً علاوه بر مهندسی نرم‌افزار یا مهندسی الکترونیک رایانه در طراحی نرم‌افزار و سخت‌افزار مهارت دارند. مهندسان در طراحی بسیاری از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای محاسباتی، شامل طراحی ریزکنترلگرهای فردی، ریزپردازنده‌ها، رایانه‌های شخصی و ابررایانه‌ها و طراحی مدار مهارت دارند. این حوزه مهندسی افزون بر چگونگی کارکرد سیستم‌های رایانه‌ای، بر چگونگی کاربردی‌تر کردن آن نیز تمرکز دارد.

وظایف معمول مهندسان رایانه شامل نوشتن نرم‌افزار و سیستم عامل برای میکروکنترلرهای جاسازی شده، طراحی تراشه‌های VLSI، طراحی سنسورهای آنالوگ، طراحی صفحات مدار و طراحی سیستم‌های عامل رایانه است. مهندسان رایانه نیز برای تحقیقات رباتیک مناسب هستند که به شدت بر استفاده از سیستم‌های کنترل و نظارت بر سیستم‌های الکتریکی مانند موتور، ارتباطات، و سنسورهای دیجیتال متکی هستند.

در بسیاری از موسسات، دانشجویان مهندسی رایانه مجاز هستند تا زمینه‌های تحصیلات عالی را در سال‌های پایه و پایانی خود انتخاب کنند زیرا گستره وسیع دانش مورد استفاده در طراحی و کاربرد رایانه‌ها فراتر از دامنه تحصیلات تکمیلی است. سایر موسسات ممکن است نیاز به دانش آموزان مهندسی رایانه به عنوان تمرکز اصلی خود برای تکمیل یک یا دو سال مهندسی عمومی قبل از اعلان داشته باشند.

مهندسی رایانه در سال ۱۹۳۹ آغاز شد، زمانی که جان وینسنت آتناواف و کلیفورد بری از طریق فیزیک، ریاضیات و مهندسی برق الکترونیک شروع به توسعه اولین رایانه دیجیتال جهان کردند. جان وینسنت آتناواف یک استاد فیزیک و ریاضیات دانشگاه ایالتی آیووا و کلیفورد بری یک فارغ‌التحصیل سابق در زمینه مهندسی برق و فیزیک بود. آن‌ها با هم، رایانه Atanasoff-Berry را نیز به وجود آوردند که همچنین به عنوان ABC شناخته شده بود که برای تکمیل ۵ سال طول کشید. در حالی که ABC اصلی در دهه ۱۹۴۰ از بین رفته و دور انداخته شد، یک نسخه از ABC در سال ۱۹۹۷ ساخته شد.

تاریخچه آموزش مهندسی رایانه

اولین دوره کارشناسی مهندسی رایانه در ایالات متحده در سال ۱۹۷۲ در دانشگاه کلیولند، اوهایو رزرواسیون در غرب ایالات متحده تأسیس شد.[۸] از سال ۲۰۱۵، ۲۵۰ برنامه مهندسی رایانه با مجوز ABET در ایالات متحده[۸] وجود دارد. در اروپا، اعتبار بخشی از مدارس مهندسی رایانه توسط بخش‌های مختلف سازمان از شبکه EQANIE انجام می‌شود. با توجه به افزایش تقاضای کار برای مهندسان که می‌توانند به‌طور همزمان سخت‌افزار، نرم‌افزار، سیستم عامل، و تمام انواع سیستم‌های رایانه‌ای که در صنعت استفاده می‌شود را طراحی کنند بعضی از موسسات عالی‌رتبه در سراسر جهان، مدرک لیسانس را به‌طور کلی به نام مهندسی رایانه ارائه می‌دهند. هر دو مهندسی رایانه و مهندسی الکترونیک شامل طراحی مدار آنالوگ و دیجیتال در برنامه درسی خود می‌باشد. مانند همه رشته‌های مهندسی، داشتن دانش ریاضی و علوم برای مهندسان رایانه ضروری است.

تحصیلات

مهندسی رایانه در برخی از دانشگاه‌ها به عنوان علوم رایانه و مهندسی شناخته می‌شود. بیشترین مشاغل مهندسی رایانه نیاز به حداقل یک مدرک لیسانس در مهندسی رایانه (یا علوم رایانه و مهندسی) دارد. مهندسین رایانه به‌طور معمول باید یک شاخه از ریاضیات مانند حسابداری، جبر و مثلثات و بعضی کلاس‌های علم رایانه را یاد بگیرند. از آنجا که مهندسان سخت‌افزار معمولاً با سیستم‌های نرم‌افزاری رایانه‌ای کار می‌کنند داشتن زمینه ای قوی در برنامه‌نویسی رایانه ضروری است. طبق آمار دفتر آمار ایالات متحده رشته مهندسی رایانه شبیه به مهندسی برق است، اما برخی از دوره‌های علوم رایانه به برنامه درسی اضافه شده‌است. برخی از شرکت‌های بزرگ یا شغل‌های تخصصی نیاز به مدرک کارشناسی ارشد دارند. همچنین برای مهندسان رایانه بسیار مهم است که با پیشرفت‌های سریع در تکنولوژی منطبق شوند؛ بنابراین، بسیاری یادگیری را در سراسر حرفه خود ادامه می‌دهند. این می‌تواند مفید باشد، به ویژه هنگامی که به یادگیری یا بهبود مهارت‌های جدید موجود می‌رسد.

کاربردها

دو بخش عمده در مهندسی رایانه وجود دارد: سخت‌افزار و نرم‌افزار.

مهندسی سخت‌افزار رایانه

طبق آمار دفتر آمار ایالات متحده (BLS)، رشد شغلی ده درصدی از سال ۲۰۱۴ تا ده سال آینده برای مهندسی سخت‌افزار رایانه تخمین زده می‌شود. در سال۲۰۱۴برای مهندسی سخت‌افزار رایانه حدود ۳٪ بود و در مجموع ۷۷٬۷۰۰ شغل در همان سال وجود داشت.[۱۱] امروزه سخت‌افزار رایانه به نوعی برابر با مهندسی الکترونیک و رایانه (electrical computer engineering) است. مهندسی (ECE) و به بسیاری از زیر شاخه‌ها تقسیم شده‌است که مهم‌ترین آن طراحی سیستم جاسازی شده‌است.

مهندسی نرم‌افزار رایانه

طبق آمار دفتر آمار ایالات متحده (BLS)، مهندسان نرم‌افزارهای رایانه‌ای و نرم‌افزارهای سیستم‌های رایانه‌ای در مقایسه با سایر شغل‌ها قرار است سریعتر رشد کنند. رشد هفده درصدی از سال ۲۰۱۴ تا ده سال آینده برای مهندسی نرم‌افزار رایانه‌ای تخمین زده می‌شود و در مجموع ۱۱۴ هزار شغل در همان سال وجود خواهد داشت.[۱۴] علاوه بر این، نگرانی‌های روزافزون در مورد امنیت سایبری، باعث شده تا مهندسی نرم‌افزار رایانه دارای بیشترین نرخ متوسط افزایش تقاضای بازار کار برای همه زمینه‌ها باشد.[۱۵][۱۶][۱۷] با توجه به این، رشد شغلی بیشتر از آنچه در طول دهه گذشته بوده‌است، خواهد بود.[۱۸] علاوه بر این، چشم‌انداز شغل برای برنامه نویسان رایانه ،۸ درصد کمتر از کسانی است که برنامه‌های رایانه‌ای را می‌نویسند (یعنی سیستم‌های جاسازی شده) که جزو توسعه دهندگان نرم‌افزار رایانه نیستند.

زمینه‌های تخصصی

زمینه‌های تخصصی بسیار زیادی در رشته مهندسی رایانه وجود دارد.

برنامه‌نویسی، رمزنگاری و محافظت از اطلاعات

مهندسان رایانه روی برنامه‌نویسی، رمزنگاری و محافظت از اطلاعاتی مانند تصاویر دیجیتال و موسیقی برای ایجاد روش‌های جدید برای محافظت از انواع مختلف داده و روی ارتباطات بی‌سیم، سیستم‌های چند آنتن، انتقال نوری کار می‌کنند.

ارتباطات و شبکه‌های بی‌سیم

کسانی که روی ارتباطات و شبکه‌های بی‌سیم تمرکز می‌کنند، در سیستم‌های مخابراتی و شبکه‌ها (به خصوص شبکه‌های بی‌سیم) به صورت تخصصی و پیشرفته کار می‌کنند. مدولاسیون و کدگذاری خطا و نظریه اطلاعات و طراحی شبکه با سرعت بالا، طراحی و تجزیه و تحلیل سیستم تحمل خطا، و طرح‌های ذخیره‌سازی و انتقال همه بخشی از این تخصص است.

کامپایلرها و سیستم عامل

این تخصص بر طراحی و توسعه کامپایلرها و سیستم عامل‌ها تمرکز دارد. مهندسین در این زمینه سیستم عامل جدیدی را توسعه می‌دهند. معماری سیستم، تکنیک‌های تحلیل برنامه و تکنیک‌های جدید برای اطمینان از کیفیت نمونه‌هایی از کار در این زمینه است.

علم محاسباتی و مهندسی

علوم و مهندسی محاسبات یک رشته نسبتاً جدید است. کار افراد در این زمینه، کشف روش‌های محاسباتی برای فرموله کردن و حل مشکلات پیچیده ریاضی در مهندسی و علوم فیزیکی و اجتماعی است. طراحی هواپیما، طراحی مدار VLSI، سیستم‌های تشخیص رادار، انتقال یون از طریق کانال‌های بیولوژیکی نمونه‌هایی از کار در این زمینه است.

شبکه‌های رایانه‌ای محاسبات همراه و سیستم‌های توزیع شده

در این تخصص، مهندسان محیط‌های یکپارچه را برای محاسبات، ارتباطات و دسترسی به اطلاعات ایجاد می‌کنند. مانند شبکه‌های بی‌سیم، مدیریت منابع در سیستم‌های مختلف و بهبود کیفیت خدمات در موبایل و دستگاه‌های خودپرداز و کار بر روی سیستم‌های شبکه‌های بی‌سیم از نمونه‌های کار در این زمینه است.

سیستم‌های رایانه‌ای: معماری، پردازش موازی و قابلیت اطمینان

مهندسین کار در سیستم‌های رایانه‌ای بر روی پروژه‌های تحقیقاتی کار می‌کنند که برای رایانه قابل اعتماد، امن و با کارایی بالا امکان‌پذیر است. سیستم‌های پروژه‌هایی مانند طراحی پردازنده‌های چند رشته‌ای و پردازش موازی در این زمینه گنجانده شده‌است. مثالهای دیگر از کار در این زمینه شامل توسعه نظریه‌های جدید، الگوریتم‌ها و سایر ابزارهایی است که به سیستم‌های رایانه‌ای ربط داده شده‌است. معماری رایانه شامل طراحی واحد مرکزی پردازش، چیدمان سلسله مراتب ذخیره‌سازی و سازمان حافظه است.

بینایی رایانه و روباتیک

در این تخصص، مهندسان رایانه بر روی توسعه تکنولوژی حسگر بصری تمرکز می‌کنند تا یک محیط را درک کند، نمایه ای از یک محیط زیست و دستکاری در محیط زیست. سپس اطلاعات جمع‌آوری شده سه بعدی برای اجرای وظایفی پردازش می‌شود. انواع وظایف شامل بهبود مدل‌سازی انسان، ارتباطات تصویری و رابط‌های انسانی و رایانه است. دستگاه‌هایی مانند دوربین‌های ویژه با سنسور بینایی همه‌کاره.

سیستم‌های جاسازی شده

افرادی که در این زمینه کار می‌کنند، تکنولوژی را برای افزایش سرعت، قابلیت اطمینان و عملکرد سیستم‌های جاسازی شده در بسیاری از آنها طراحی می‌کنند. سیستم‌های جاسازی شده در بسیاری ازدستگاه‌ها از یک رادیو FM کوچک تا شاتل فضایی یافت می‌شود. تحولات جاری در سیستم‌های جاسازی شده شامل موارد زیر است: وسایل نقلیه خودکار و تجهیزات برای انجام جستجو و نجات خودکار و سیستم‌های حمل و نقل و هماهنگی انسان و ربات برای تعمیر تجهیزات درفضا. از سال ۲۰۱۸، تعبیه تخصص مهندسی رایانه شامل طراحی سیستم بر روی تراشه، معماری محاسبات لبه و اینترنت اشیا است.

مدارهای مجتمع، طراحی VLSI، تست و CAD

این تخصص مهندسی رایانه نیاز به دانش کافی از الکترونیک و سیستم‌های الکتریکی دارد. مهندسانی که در این کار هستند بر روی افزایش سرعت، قابلیت اطمینان و بهره‌وری انرژی نسل بعدی مدارهای مجتمع (VLSI) مقیاس بسیار بزرگ و میکروسیستم کار می‌کنند یک مثال از این تخصص کار بر روی کاهش مصرف انرژی الگوریتم‌های VLSI و معماری است.

پردازش سیگنال، تصویر و گفتار

مهندسان رایانه در این زمینه به بهبود در تعامل انسان و رایانه می‌پردازند، از جمله تشخیص گفتار و سنتز، تصویربرداری پزشکی و علمی یا سیستم‌های ارتباطی. دیگر کارها در این زمینه شامل توسعه چشم رایانه مانند تشخیص ویژگی‌های صورت انسان است.

معماری رایانه در مهندسی رایانه، مجموعه ای از قوانین و روش‌هاست که عملکرد، سازماندهی و روند اجرای سیستم‌های رایانهای را توصیف می‌کند. برخی تعاریف معماری، آن را به عنوان توصیف توانایی‌ها و مدل برنامه نویسی رایانه، تعریف می‌کنند که در عین حال جنبه اجرایی ندارد. در تعاریف دیگر، معماری رایانه شامل طراحی مجموعه معماری، طراحی معماری خرد، طراحی منطق و پیاده سازی است.

اولین معماری مستند رایانه در مکاتبات چارلز بابیج و آدا لاولاس بود که موتور تحلیلی را توصیف می‌کرد. هنگام ساخت رایانه Z1 در سال 1936 ، کنراد زوزه در دو برنامه ثبت اختراع برای پروژه‌های آینده خود توضیح داد که دستورالعمل‌های ماشین می‌توانند در همان حافظه‌ای که داده‌ها ذخیره شده‌اند ذخیره گردند. . [۲] [۳] دو مثال اولیه و مهم دیگر عبارتند از:

مقاله جان فون نویمان در سال 1945 ،به نام First Draft of a Report on the EDVAC ، که توصیف کننده سازمانی از عناصر منطقی است.

ماشین حساب الکترونیکی آلن تورینگ که جزئیات بیشتری دارد، پیشنهاد شده برای موتور محاسبات اتوماتیک، همچنین در سال 1945 به مقاله جان فون نویمان اشاره کرده‌است. اصطلاح “معماری” در ادبیات رایانه را می‌توان در آثار لایل آر جانسون و فردریک پی بروکس جونیور، اعضای بخش سازمان ماشین در مرکز تحقیقات اصلی IBM در سال 1959 جستجو کرد. جانسون این فرصت را داشت که یک مقاله تحقیقاتی اختصاصی درباره Stretch ، ابررایانه IBM تولید شده برای آزمایشگاه ملی Los Alamos (در آن زمان به عنوان آزمایشگاه علمی Los Alamos)، بنویسد. وی برای توصیف سطح جزئیات برای بحث در مورد رایانه لوکس و مجلل، خاطرنشان کرد که توصیف او از قالب‌ها، انواع دستورالعمل‌ها، پارامترهای سخت افزاری و بالا بردن سرعت، در سطح “معماری سیستم” است، اصطلاحی که مفیدتر از “سازمان ماشین” به نظر می‌رسد .

متعاقباً، بروكس، یک طراح Stretch ، فصل 2 کتابPlanning a Computer System: Project Stretch by stating را “معماری رایانه” نامید. مانند سایر معماری‌ها، هنر، تعیین نیازهای کاربر از یک سازه و سپس طراحی آن برای رفع نیازها تا حد ممکن با توجه به محدودیت‌های اقتصادی و فناوری است. “

بروکس در ادامه به توسعه خط رایانه‌های IBM System / 360 (که اکنون IBM zSeries نامیده می شود) کمک می‌کند، که در آن “معماری” به عنوان “آنچه کاربر باید بداند” تعریف می‌شود. بعدا کاربران رایانه از این اصطلاح به ندرت در موقعیت مناسب استفاده کردند.

اولین معماری‌های رایانه بر روی کاغذ طراحی شده و سپس مستقیماً در فرم نهایی سخت افزار ساخته شده اند. بعدها نمونه‌های اولیه معماری رایانه به صورت فیزیکی در قالب رایانه ترانزیستور – منطق ترانزیستور (TTL) – مانند نمونه‌های اولیه 6800 و PA-RISC – ساخته و قبل از تعهد به فرم سخت افزاری نهایی، ساخته شدند. از دهه 1990 ، معماری‌های رایانه جدید معمولاً “ساخته” می‌شوند ، آزمایش می‌شوند و اصلاح می شوند (در برخی دیگر از معماری‌های رایانه در شبیه ساز معماری رایانه)؛ یا داخل یک FPGA به عنوان یک ریزپردازنده نرم؛ یا هر دو (قبل از تعهد به فرم سخت افزاری نهایی.

زیر مجموعه‌ها

رشته معماری رایانه دارای سه زیر مجموعه اصلی است:

معماری مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA): کد ماشین را که پردازنده می‌خواند و بر اساس آن عمل می‌کند، بعلاوه اندازه کلمه، حالت آدرس دهی، ثبات و نوع داده را تعریف می‌کند.

معماری خرد : همچنین به عنوان “سازمان رایانه‌ای” شناخته می‌شود. این روش نحوه اجرای ISA توسط یک پردازنده خاص را بیان می‌کند. به عنوان مثال اندازه حافظه نهان پردازنده رایانه، مسئله‌ای است که به طور کلی هیچ ارتباطی با ISA ندارد.

طراحی سیستم‌ها : شامل سایر مولفه‌های سخت افزاری درون یک سیستم محاسباتی مانند پردازش داده غیر از CPU (به عنوان مثال دسترسی مستقیم به حافظه ) ، مجازی سازی و پردازش چندگانه

فناوری‌های دیگری نیز در معماری رایانه وجود دارد. فن آوری‌های زیر در شرکت‌های بزرگتر مانند اینتل مورد استفاده قرار می‌گیرد و در سال 2002 تخمین زده شد که 1٪ از کل معماری رایانه را شامل می‌شود:

معماری کلان : لایه‌های معماری انتزاعی‌تر از معماری خرد است.

معماری مجموعه دستورالعمل‌های اسمبلی: یک اسمبلر هوشمند ممکن است یک زبان اسمبلی انتزاعی را که برای گروهی از ماشین‌ها متداول است، برای اجراهای مختلف به زبان ماشین کمی متفاوت تبدیل کند.

معماری کلان قابل مشاهده توسط برنامه نویسان : ابزارهای زبان‌های سطح بالاتر مانند کامپایلرها ممکن است یک رابط یا قرارداد ثابت برای برنامه نویسان با استفاده از آنها تعریف کنند، تفاوت بین ISA ، UISA و ریز معماری‌های اساسی را انتزاع کنند. برای مثال، استانداردهای C ،C ++ یا Java، معماری‌های مختلف قابل مشاهده توسط برنامه نویس را تعریف می‌کنند.

میکرو کد(ریزبرنامه سازی) : میکروکد نرم افزاری است که دستورالعمل‌های کار با تراشه را ترجمه می‌کند. مانند یک پوشش در اطراف سخت افزار عمل می‌کند و نسخه مطلوبی از رابط مجموعه دستورالعمل سخت افزار را ارائه می‌دهد. این امکان ترجمه دستورالعمل‌ها، انتخاب‌های انعطاف پذیری را به طراحان تراشه می‌دهد: به عنوان مثال:

1) نسخه جدید تراشه بهبود یافته می‌تواند با استفاده از میکروکد دقیقاً همان دستورالعمل نسخه قبلی تراشه را ارائه دهد، بنابراین تمام نرم افزارهایی که این مجموعه دستورالعمل‌ها را هدف قرار می‌دهند بدون نیاز به تغییر روی تراشه جدید اجرا می‌شوند.

2) میکروکد می‌تواند مجموعه دستورالعمل‌های متنوعی را برای همان تراشه زیربنایی ارائه دهد، که به آن امکان می‌دهد تا نرم افزارهای متنوعی را اجرا کند.

: UISA دستور العمل کاربر برای مجموعه معماری، به یکی از سه زیر مجموعه دستورالعمل CPU RISC(رایانه کم دستور) ارائه شده توسط پردازنده های PowerPC RISC اشاره دارد. زیر مجموعه UISA ، دستورالعمل های RISC مورد علاقه توسعه دهندگان برنامه هستند. دو زیر مجموعه دیگر دستورالعمل‌های VEA (معماری محیط مجازی) است که توسط توسعه دهندگان سیستم مجازی سازی استفاده می‌شود و OEA (معماری محیط عملیاتی) که توسط توسعه دهندگان سیستم عامل استفاده می‌شود.

معماری پین : عملکردهای سخت افزاری که یک ریزپردازنده باید در اختیار یک پلتفرم سخت افزاری قرار دهد ، مثلاً پایه های x86 A20M ، FERR / IGNNE یا FLUSH. همچنین پیام هایی که پردازنده باید منتشر کند تا حافظه نهان خارجی آزاد شود. توابع معماری پین انعطاف پذیرتر از توابع ISA است زیرا سخت افزار خارجی می‌تواند با رمزگذاری های جدید سازگار شود یا از پین به پیام تغییر کند. اصطلاح “معماری” مناسب است ، زیرا توابع باید برای سیستم‌های سازگار ارائه شوند، حتی اگر روش دقیق تغییر کند.

نقش ها

تعریف

معماری رایانه مربوط به متعادل سازی عملکرد، کارایی، هزینه و قابلیت اطمینان یک سیستم رایانه‌ای است. مجموعه دستورالعمل‌های پیچیده‌تر، برنامه نویسان را قادر می‌سازد تا برنامه‌هایی با فضای کمتری بنویسند، زیرا یک دستورالعمل می‌تواند برخی از انتزاعات سطح بالاتر را رمزگذاری کند (مانند دستورالعمل حلقه x86). با این وجود، رمزگشایی دستورالعمل‌های طولانی‌تر و پیچیده‌تر برای پردازنده زمان بیشتری می‌برد و پیاده سازی آنها می‌تواند هزینه بیشتری داشته باشد. پیچیدگی بیشتر دستورالعمل‌های بزرگ، احتمال بیشتری برای قابل اعتماد نبودن در هنگام تعامل دستورالعمل‌ها به روش‌های غیرمنتظره ایجاد می‌کند.

این پیاده سازی شامل طراحی مدار مجتمع، بسته بندی، قدرت و خنک سازی است. بهینه سازی طراحی، نیاز به آشنایی با کامپایلرها، سیستم عامل‌ها برای طراحی منطقی، و بسته بندی دارد. [۱۰]

مجموعه دستورالعمل معماری

معماری مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA) رابط بین نرم افزار و سخت افزار رایانه است و همچنین می‌تواند به عنوان نمای برنامه نویسان از ماشین مشاهده شود. رایانه‌ها زبان های برنامه نویسی سطح بالا مانند جاوا، C ++ یا بیشتر زبان های برنامه نویسی مورد استفاده را نمی‌فهمند. پردازنده فقط دستورالعمل‌های رمزگذاری شده را به صورت عددی، معمولاً به عنوان اعداد دودویی، می‌فهمد. ابزارهای نرم افزاری، مانند کامپایلرها، زبان‌های سطح بالا را به دستورالعمل‌هایی تبدیل می کنند که پردازنده می‌تواند آنها را درک کند.

علاوه بر دستورالعمل ها، ISA مواردی را که در دسترس یک برنامه است در رایانه تعریف می کند — به عنوان مثال، انواع داده ها، ثبات ها، حالت های آدرس دهی و حافظه. دستورالعمل ها، این موارد موجود را با فهرست های ثبات (یا نام ها) و حالت های آدرس دهی حافظه پیدا می کنند.

ISA یک رایانه معمولاً در یک کتابچه راهنمای کوچک شرح داده می‌شود که نحوه کدگذاری دستورالعمل‌ها را شرح می‌دهد. همچنین، ممکن است اسامی کوتاه (مبهم) برای دستورالعمل‌ها تعریف شود. نام‌ها را می‌توان با یک ابزار توسعه نرم افزار به نام اسمبلر تشخیص داد. اسمبلر یک برنامه رایانه‌ای است که یک فرم ISA قابل خواندن توسط انسان را به فرم قابل خواندن توسط رایانه ترجمه می‌کند. دیس اسمبلر ها نیز به طور گسترده در دسترس هستند، معمولاً در اشکال زدایی و برنامه‌های نرم افزاری، برای جداسازی و اصلاح اشکال‌ها در عملکرد در برنامه‌های باینری رایانه به کار می روند.

ISA از نظر کیفیت و کامل بودن متفاوت است. ISA خوب بین راحتی برنامه نویس (آسان بودن درک کد)، اندازه کد (مقدار کد که برای انجام یک عمل خاص مورد نیاز است)، هزینه رایانه برای تفسیر دستورالعمل‌ها (پیچیدگی بیشتر به معنی سخت افزار بیشتر برای رمزگشایی و اجرای دستورالعمل‌ها است) و سرعت رایانه (با پیچیدگی بیشتر رمزگشایی، زمان رمزگشایی سخت افزار هم بیشتر می‌شود) تعادل برقرار می‌کند. بخش حافظه نحوه تعامل دستورالعمل‌ها با حافظه و نحوه تعامل حافظه با خود را تعریف می‌کند.

انجام پایان نامه ادبیات انگلیسی

انجام پایان نامه ادبیات عرب

انجام پایان نامه ارشد ادبیات

انجام پایان نامه ارشد ادبیات فارسی

انجام پایان نامه ارشد برق

انجام پایان نامه ارشد برق قدرت

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات

انجام پایان نامه ارشد برنامه ریزی شهری

انجام پایان نامه ارشد جوشکاری

انجام پایان نامه ارشد روانشناسی عمومی

انجام پایان نامه ارشد زبان

انجام پایان نامه ارشد شبکه های کامپیوتری