معرفی پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی در هوش مصنوعی

برای هر شخصی که به تازگی پا به دنیای ربات‌های هوشمند گذاشته است، این سوال مطرح میشود که برنامه نویسی ربات ها به چه صورت انجام می‌شود؟ زبان‌های برنامه نویسی پراستفاده در علم رباتیک کدام زبان‌ها هستند و اولویت یادگیری با کدامشان است؟

با دنبال کردن مقالات پیشین ما در ارتباط با ربات‌های هوشمند درمیابید که هوش مصنوعی و رباتیک با وجود وجه تفاوت‌های زیادی که دارند، توانسته‌اند همکاری پر سر‌‌ و صدایی راه بیاندازد و تحولات انقلابی را در عصر تکنولوژی به پا کنند. هم اکنون برای یادآوری بهتر متذکر می‌شویم که ربات‌ها دستگاه‌هایی هستند که توانایی انجام وظایف پیچیده را دارند و هوش مصنوعی قدرت ربات را با کنترل آن در زمینه یادگیری بهتر تشدید میکند؛ هوش مصنوعی داده‌های به دست آمده از دنیای واقعی را فرا گرفته و با انتقال آن به ربات در بهبود عملکرد دستگاه نقش به سزایی را ایفا می‌کند.این مهارت‌های تعبیه شده در ربات‌های هوشمند اعم از سازگاری با محیط پیرامون و یادگیری در مرور زمان، از طریق الگوریتم‌های یادگیری فراهم می‌شود. این الگوریتم‌های مورد بحث با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی خاصی نوشته می‌شود که جلوتر به آن می‌پردازیم.

ساخت الگوریتم‌های تعبیه شده در ربات‌های هوشمند با استفاده از زبان های برنامه نویسی میسر است و تسلط بر هرکدام از این زبان‌ها در این زمینه، شما را چندین قدم جلوتر می‌اندازد. (لازم به ذکر است که این الگوریتم‌ها، از پیش نوشته شده و کاربران با سطح نسبتا پایین‌تر نیازی به وارد کردن دستی این الگوریتم‌ها ندارند.) لیست تهیه شده، شما را در جریان جزئیات بیشتری از زبان های برنامه نویسی پراستفاده در رباتیک می‌گذارد.

۱.Python

هر برنامه‌نویسی در دوران تحصیلاتش حتی به صورت سطحی و گذرا با زبان پایتون آشنا شده است. این زبان به دلیل سادگی و عدم پیچیدگی که دارد، بسیار محبوب بوده و کاربردهای آن در هر زمینه‌ای از جمله هوش مصنوعی زبانزد تمامی برنامه‌نویسان است. پایتون زبان برنامه‌نویسی چندمنظوره و شی‌گرا است که به ما این امکان را می‌دهد تا برای توسعه سایت‌های پویا، تحلیل داده‌ها و نوشتن برنامه‌های ویندوزی از آن استفاده کنیم. در اختیار داشتن کتابخانه‌های متعدد و کاربردی، یادگیری زبان پایتون را بسیار آسان‌تر می‌کند. برای مثال، کتابخانه Numpy برای محاسبات منطقی نقش خود را ایفا می‌کند، از Pybrain هم به عنوان کتابخانه‌ای مرتبط به AI (هوش مصنوعی) استفاده می‌شود. همچنین از این زبان برای نمونه‌سازی اولیه الگوریتم‌های هوش مصنوعی و ماشین لرنینگ استفاده میشود.

۲.R-language

زبان برنامه نویسی R، زبانی تفسیری، پویا و یکی از بهترین زبان‌ها برای تجزیه و تحلیل داده‌های آماریست. R  از جمله زبان‌های برنامه نویسی بسیار کاربردی بوده که به صورت رایگان در اختیار ما قرار گرفته است. این زبان، یک پیاده سازی از زبان S می‌باشد. گرچه اغلب از این زبان به منظور انجام محاسبات آماری استفاده می‌کنیم، اما این زبان قابل به کارگیری در محاسبات ماتریسی نیز هست. تکنیک‌های آماری از جمله مدل‌سازی خطی و غیرخطی، تحلیل سری‌های زمانی، رده‌بندی و … از موارد مورد استفاده در نرم‌افزار R است.

۳.زبان برنامه نویسی Java

جاوا هم یکی دیگر از زبان‌های برنامه نویسی پراستفاده در هوش مصنوعی و ماشین لرنینگ می‌باشد. از نکات منفی زبان جاوا می‌توان به پیچیدگی آن در یادگیری نسبت به سایر زبان‌های برنامه نویسی اشاره کرد. از طرف دیگر، با داشتن مزایای فراوان از عیوبش چشم پوشی شده است. این مزایای بیشماری که جاوا در اختیار ما گذاشته، برای توسعه و پیاده‌سازی هوش مصنوعی مسیر همواری را ایجاد کرده است. از جمله ویژگی‌های برتر جاوا می‌توان به الگوریتم‌های جست و جو، طریقه استفاده ساده از زبان جاوا، مدیریت بسته‌های نرم‌افزاری، کیفیت مناسب کارها حتی در مقیاس‌های بزرگ و … اشاره کرد.

۴.زبان برنامه نویسی lisp

lisp را می‌توان به عنوان یکی از قدیمی‌ترین و زبان های برنامه نویسی پراستفاده در هوش مصنوعی نام برد که توسط پدر علم هوش مصنوعی، جان مک کارتی، در سال ۱۹۵۸ ابداع شده و می‌تواند داده‌های نمادین را به طور موثر پردازش کند. قابل ذکر است که بسیاری از ویژگی‌های زبان‌های برنامه‌نویسی جدیدتر، از lisp الگوبرداری شده است. برای مثال، این زبان تاثیر زیادی در توسعه زبان‌های R و Python داشته است و همین امر سبب شده تا lisp به عنوان یک زبان منحصربه‌فرد بیشتر از قبل به چشم بیاید. در واقع lisp گروهی از گویش‌ها را از آن خود دارد که مشهورترین آن‌ها Clojur و Common lisp است. این زبان در هوش مصنوعی بسیار محبوبیت داشت اما به دلیل پیچیدگی بیش از حد و سطح یادگیری بالایی که داشت، جای خود را به زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر واگذار کرد.

۵.زبان برنامه نویسی javascript

جاوااسکریپت یک زبان open-source مورد استفاده پروژه‌های تحت وب، سمت کاربر می‌باشد. یادگیری اصول این زبان کار دشواری نیست، گرچه برای افراد مبتدی چالش‌های خاص خودش را داراست. تا به اکنون آموختیم که جاوا اسکریپت تنها برای توسعه و پیاده‌سازی وب‌سایت‌ها استفاده می‌شود اما با گذشت زمان، javascript محدودیت‌های خود را بهبود بخشیده و علاوه بر موارد ذکر شده راه خودش را در علم داده‌ها و ماشین لرنینگ پیدا کرده است که موقعیت این زبان را پررنگ‌تر از قبل می‌کند.

۶.زبان برنامه نویسی prolog

از معدود زبان‌های برنامه‌نویسی اعلانی می‌توان prolog را نام برد. برنامه نویسی اعلانی، شیوه‌ای از برنامه‌نویسی است که در آن منطق و هدف محاسبات، بدون شرح چگونگی انجام آن‌ها بیان می‌شود. این زبان با داشتن ساختاری انعطاف‌پذیر، دسته‌بندی اطلاعات با ساختار درختی، داشتن موتورهای جست و جوی درونی و قابلیت‌های بسیار دیگر به دنیای هوش مصنوعی وارد شد. Prolog  برای کارهای خاصی طراحی شده است، مانند: سیستم‌های کنترل صوت یا جستجوی پایگاه داه‌ها و… که این کاربردهای منحصربه‌فرد prolog را در دل هوش مصنوعی جا کرد.

۷.زبان برنامه نویسی Haskell

از هسکل برای برنامه نویسی تابعی استفاده می‌شود. برنامه‌نویسی تابعی نوعی از برنامه‌نویسی است که بر اساس توابع ریاضی نوشته می‌شود. از نکات برجسته این زبان می‌توان به ارائه روش ترکیبی برای بیان الگوریتم‌ها اشاره کرد. از آنجایی که از ابتدای کار با هسکل، باید با توابع دست و پنجه نرم کنیم تا حدودی کار ما را برای یادگیری سخت کرده است. پیشنهاد استفاده از Haskell در زمینه هوش مصنوعی برای اولین بار توسط فیلیپ والدر و استفان بلات مطرح شد. Haskell  در سال ۲۰۱۹ عنوان بیست و سومین زبان رایج برنامه نویسی را ازآن خود کرد و مسلم است که می‌تواند در آینده هم پیشرفت چشم‌گیری داشته باشد.

۸.زبان برنامه نویسی Julia

جولیا یک زبان برنامه نویسی سطح بالا و پویاست و از آن جایی که این زبان تحت نظر یک هدف کلی ابداع شده، قابلیت نوشتن بسیاری از برنامه ها را دارد. از بهترین ویژگی‌های آن می‌توان به تجزیه و تحلیل عددی و انجام علوم محاسباتی اشاره کرد. جولیا با استفاده از کتابخانه‌های بومی یا غیربومی پا به عرصه ماشین لرنینگ گذاشت؛ کتابخانه‌های پویا با ویژگی‌هایی نظیر انجام جبر خطی، انتخاب عدد تصادفی و… از معدود امکانات این زبان برنامه نویسی پویاست.

۹.زبان برنامه نویسی C++

بدون شک زبان‌های برنامه‌نویسی خانواده C معرف حضور بسیاری از شما دوستان هست. زبان C++ به عنوان مادر تمام زبان‌های برنامه‌نویسی معرفی شده و از آنجایی که چالش‌های مفهومی این زبان توسط افراد مبتدی به یک معذل تبدیل شده، افراد تازه‌کار در دنیای برنامه‌نویسی ترجیحا به سراغ راههای آسان‌تر و درعین حال کاربردی مثل پایتون می‌روند. با این حال زبان C++ هم با وجود کتابخانه‌های قدرتمند انتخاب عاقلانه‌ای محسوب می‌شود. کتابخانه ماشین لرنینگی که برای اجرای محاسبات و الگوریتم‌ها قابل توجه بسیاری از برنامه‌نویسان است.

۱۰.زبان برنامه نویسی AIML

AIML کوتاه شده عبارت Artificial Intelligence Markup Language به معنای زبان نشانه گذاری هوش مصنوعی است و به عنوان یکی از زبان‌های برنامه نویسی پرکاربرد در هوش مصنوعی و ماشین لرنینگ استفاده می‌شود که توسط ریچارد والاس ابداع شد. این زبان به صورت مجموعه‌های رایگان در اختیار عموم مردم قرار دارد و از آن‌جایی که به اندازه دیگر زبان‌ها رایج نیست، مترجمین AIML با زبان‌های جاوا ، پایتون ، روبی و … که در دسترس هستند، موقعیت شغلی مناسبی برای خودشان فراهم آوردند.

سخن آخر …

قابل عرض است که با ارزیابی معیار زبان‌های برنامه نویسی نام برده شده، می‌توان پایتون را بهترین زبان مورد استفاده برای راه‌اندازی یک ربات هوشمند دانست. با این حال ممکن است اهداف شخصی یک فرد نیز در انتخاب زبان تاثیرگذار باشد. برای مثال، از طریق زبان Lisp می‌توانیم به درآمد چشمگیری برسیم! اما متاسفانه تقاضا برای کارشناسان Lisp کم است و همین موضوع از محبوبیت این زبان کم می‌کند.

تمامی این ویژگی‌ها و معیارهای گفته شده در متن فوق با پیشرفت علم و بهبود محدودیت‌ها تغییر خواهد کردو قادر نیستیم بازه زمانی مشخصی را برای استفاده از یک زبان به صورت مکرر و دائم مشخص کنیم. پس چه بهتر که با افزایش دانش خود به دام تکنولوژی‌های پیش پاافتاده نیفتیم.