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 Python

 

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Python是當(dāng)今機器學(xué)習(xí)中最流行的編程語言。

Python 是一種高級編程語言，誕生于上世紀九十年代，具有許多不同的用途。

包括數(shù)據(jù)科學(xué)演算和網(wǎng)頁開發(fā)，后廣泛用于大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)，在AI行業(yè)獲得了首屈一指的地位。

Python在 AI 開發(fā)的主要特性是：

• 語法簡單
• 活躍的 Python 社區(qū)，現(xiàn)有的庫相當(dāng)成熟
• 幾乎適應(yīng)任何操作系統(tǒng)
• 具有面向?qū)ο蟮姆妒?/li>
• 完全開源，對開發(fā)人員無障礙。

用于 AI 開發(fā)的 Python 框架：TensorFlow、Keras、Theano、Scikit-learn。

Lisp

 

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Lisp語言是由麻省理工學(xué)院(MIT)的 John McCarthy 團隊于 1960 年開發(fā)的。該語言廣泛用于自然語言、公式驗證和人工智能等研究。半個世紀以來，已經(jīng)創(chuàng)建了大量的 LISP 語言版本。

Lisp 的流行是因為它允許使用相當(dāng)簡單的結(jié)構(gòu)編寫復(fù)雜而優(yōu)雅的系統(tǒng)。

Lisp 語言的特征，在其編程環(huán)境中，編碼上“數(shù)據(jù)”和“編碼”并沒有區(qū)別。這使得在編寫 Lisp 不僅可以操作“數(shù)據(jù)”也可以操作“編碼”。這種特性使 Lisp 成為人工智能編程的最佳語言之一。

在Lisp語言的最顯著特點：

• Lisp 是程序形式和數(shù)據(jù)形式的等價物，它允許將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為程序執(zhí)行，將程序修改為數(shù)據(jù)。
• 遞歸用作控制結(jié)構(gòu)，而不是命令式語言中的迭代(循環(huán))。
• 它是處理符號信息的理想選擇。
• 它可用于開發(fā)高級原型并動態(tài)創(chuàng)建新對象。

 

 

常見的 Lisp 對象系統(tǒng)設(shè)計模式：

Lisp 是AI系統(tǒng)的最佳語言，衍生出一些新的語言，如：InterLisp、QLisp、CommonLisp。

框架：SabraOnTheHill、Weblocks、Clack。

R

 

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R編程語言出現(xiàn)在20世紀90年代初，是GNU項目的一部分。它廣泛用于數(shù)據(jù)分析，通常用于解決一般的 ML 問題，例如回歸、分類和決策樹形成。與 Python 一樣，R是開源語言，易于安裝、配置和使用。

統(tǒng)計學(xué)家最喜歡R語言做分析和處理數(shù)據(jù)。

在 R 中創(chuàng)建用于進行預(yù)測的模型如下所示：

主要優(yōu)勢：

• R 可有效地處理大量數(shù)據(jù)(比 Python 好得多)。
• 它允許進行函數(shù)式編程/向量/計算和面向?qū)ο缶幊獭?/li>
• R 是獨立的，并且可以與其他編程語言很好地集成。
• 除了數(shù)據(jù)分析，R 也可做數(shù)據(jù)可視化。

 

 

 

 

R語言代碼展示

用于 AI 開發(fā)的 R 框架：MXNet、Keras、TensorFlow。

Prolog

 

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Prolog是邏輯編程語言的著名例子。由 Alain Colmeroe 和 Philippe Roussell 于 1970 年推出。

Prolog是一種基于逆向規(guī)則的演繹推理技術(shù)，其解釋器根據(jù)邏輯規(guī)范不斷地執(zhí)行輸出。Prolog 語言用于一般計算機科學(xué)，特別在 AI 具有一定優(yōu)勢。

Prolog語言特點：提供透明、優(yōu)雅的語法和明確定義的語義。

Prolog 為解決人工智能問題做出了有趣而重要的貢獻。最重要的是聲明式語義，一種直接在 AI 任務(wù)中表達關(guān)系的手段，以及內(nèi)置的統(tǒng)一工具、匹配和搜索技術(shù)。

Prolog 的主要優(yōu)點：

• Prolog 使用簡單的語法和簡單的語義。
• 它比 Pascal 或 C 等算法語言強大得多。
• Prolog 數(shù)據(jù)庫(facts and rules)可以由程序本身或用戶在運行時動態(tài)更改。

 

 

框架：SWI-Prolog、ProFL、Eclipse。

JavaScript

 

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JavaScript (Flanagan, 2002) 最初由網(wǎng)景公司的 Brendan Eich 開發(fā)。它最初被稱為 Mocha，后來更名為 LiveScript。JavaScript 語言的標準是由歐洲計算機制造商協(xié)會 (ECMA) 在 90 年代后期開發(fā)的，稱為 ECMA-262。該標準也已被國際標準化組織批準為 ISO-16262。1995 年底，網(wǎng)景 和 Sun Microsystems (甲骨文前身) 共同開發(fā)了 LiveScript，成為 JavaScript。JavaScript 從 1.0 版到 1.5 版有了很大的發(fā)展。添加了許多新特性和功能。

JavaScript 是一種高級動態(tài)類型的語言，具有靈活性和多范式。就近成熟的機器學(xué)習(xí)開發(fā)庫——是基于 JavaScript的谷歌的Tensorflow.js。下圖是用 Tensorflow 編寫的代碼示例：

主要優(yōu)勢：

• 它具有通過 WebGL 加速的高計算性能，并且可以通過 GP 進一步增強。
• JavaScript 以安全的開發(fā)環(huán)境著稱。
• JavaScript 的開發(fā)/性能/調(diào)試過程高效。
• 在Web網(wǎng)頁中應(yīng)用機器學(xué)習(xí)的話，JavaScript有明顯優(yōu)勢。

 

 

框架：Apache、PowerLoom、Eye、Tweety。

C++

 

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C++是當(dāng)今使用的最古老的編程語言。它起源于 1980 年代初期的貝爾實驗室，是一個旨在增強 C 語言能力的研究項目。同時兼具低級和高級編程語言的能力，在人工智能和機器學(xué)習(xí)的背景下，C++提供了比其他編程語言更高水平的控制和效率。

該語言的靈活性非常適合資源密集型的應(yīng)用程序和機器學(xué)習(xí)程序的子集。C++是一種靜態(tài)類型語言有利于提高執(zhí)行的速度。

讓我們看一個用 C++ 構(gòu)建的線性回歸模型：

主要優(yōu)勢：

• 允許解決復(fù)雜的人工智能問題。
• 擁有大量的庫函數(shù)/編程工具。
• 遵循有助于實現(xiàn)有組織的數(shù)據(jù)的面向?qū)ο笤瓌t。

 

 

框架：TensorFlow、Boost、Microsoft Cognitive Toolkit、Caffe、Shark。

Java

 

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Java于1990 年代中期推出，最初被認為是一種在結(jié)構(gòu)上與 C++ 非常相似的高級和面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。Java 因其廣受歡迎而擁有廣泛的算法，這些算法對機器學(xué)習(xí)軟件開發(fā)社區(qū)非常有用。在很多方面，Java 被認為是最安全的編程語言之一，因為它使用了字節(jié)碼和沙箱。

它可以說是C++的成功體現(xiàn)，沒有了后者的缺點——代碼庫的安全性和編譯復(fù)雜性的問題。

Java 提供的最重要的好處是：

• 簡單調(diào)試
• 簡單易用
• 簡化可擴展項目的工作
• 圖形數(shù)據(jù)展示
• 使用方便

AI 的用途： Java 結(jié)合了 WORA 和面向?qū)ο蟮哪Ｊ剑虼朔浅＿m合創(chuàng)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)項目、開發(fā)搜索算法。使用 Java 構(gòu)建 AI 解決方案是您可以采取的最簡單的方法。

框架：Spring、Hibernate、JSF、GWT、Blade。

Scala

 

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Scala項目始于2001年洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)Scala Scala是一門多范式的編程語言，一種類似java的編程語言，設(shè)計初衷是實現(xiàn)可伸縮的語言 、并集成面向?qū)ο缶幊毯秃瘮?shù)式編程的各種特性。

最好的 Scala 工具之一是它的編譯器：這個工具可以為你找出類型。它還在 Java 之上添加了幾個新功能，為開發(fā)人員提供更多功能。Scala 中提供的功能示例：

• 字符串比較的改進
• 模式匹配
• 在類定義中包含函數(shù)的 mixin。
• 在 Scala 中，開發(fā)人員可以利用 futures 和 promises 異步處理數(shù)據(jù)，這使得應(yīng)用程序的并行化/分發(fā)變得容易。

Scala 的主要優(yōu)勢包括：

• 支持持久話數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
• 可以與Java堆棧結(jié)合使用
• 提供了一套簡潔而安全的通用編程模式。

Scala 提供了強大的并發(fā)支持，有助于進行實時且并行的分析項目。適合于統(tǒng)計學(xué)習(xí)和人工智能的大型項目

 

 

框架：Play、Scalatra、Pinky。

Julia

 

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最近創(chuàng)建的Julia語言是一種開放的動態(tài)編譯語言，主要專注于科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的性能計算。Julia出現(xiàn)在解釋性語言如，Python、R、MATLAB之后。 Julia 語言結(jié)合了 JIT 編譯，同樣可以做到交互性和快速性。實際上，Julia程序的執(zhí)行速度與C 程序的速度相當(dāng)。 Julia 中的 JIT 編譯僅在需要執(zhí)行代碼時執(zhí)行，具有多次分派(意味著函數(shù)在運行時動態(tài)調(diào)用，取決于傳遞給它們的參數(shù)類型)。

Julia 幾乎繼承了現(xiàn)代流行語言的所有特性：

• 常見的數(shù)字數(shù)據(jù)類型
• 任意精度值
• 豐富的數(shù)學(xué)函數(shù)
• 元組、字典、代碼自省
• 內(nèi)置包管理器
• 與其他語言和庫交互的能力。
• 很多的新特性，例如用于并行和分布式計算的高級工具。

Julia 為一般機器學(xué)習(xí)任務(wù)提供了現(xiàn)成的預(yù)訓(xùn)練模型。看看其中一個：

盡管 Julia 仍然是一門相對年輕的語言，但它成熟的生態(tài)系統(tǒng)令人驚嘆。Julia的開發(fā)良好的軟件包也值得你關(guān)注。

主要優(yōu)勢：

• 簡單易用的語法
• JIT 編譯
• 大量的專業(yè)包
• 快速服務(wù)
• 高性能。

因此，Julia 可以用于 AI 中很多方面，例如圖像的分析和處理、文本的分類和主題建模、統(tǒng)計模型的分析。

 

 

框架：Genie、Bukdu、Merly。