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AI与Python - 入门


在本章中,我们将学习如何开始使用Python.我们还将了解Python如何帮助人工智能.

为什么Python for AI

人工智能被认为是未来的趋势技术.已经有很多应用程序在上面制作.因此,许多公司和研究人员对此感兴趣.但是,这里出现的主要问题是,在哪种编程语言中可以开发这些AI应用程序?有各种编程语言,如Lisp,Prolog,C ++,Java和Python,可用于开发AI的应用程序.其中,Python编程语言获得了巨大的普及,其原因如下:

简单的语法&少编码

Python在其他编程语言中使用的编码和简单语法非常少,可用于开发AI应用程序.由于这个功能,测试可以更容易,我们可以更专注于编程.

AI项目的内置库

使用的主要优势用于AI的Python是它内置的库. Python拥有几乎所有类型的AI项目的库.例如, NumPy,SciPy,matplotlib,nltk,SimpleAI 是一些重要的内置Python库.

  • 开源 :  Python是一种开源编程语言.这使它在社区中广泛流行.

  • 可用于广泛的编程 :  Python可用于广泛的编程任务,如小型shell脚本到企业Web应用程序.这是Python适用于AI项目的另一个原因.

Python的特性

Python是高级,解释,交互式和面向对象的脚本语言. Python的设计具有高可读性.它经常使用英语关键词,而其他语言使用标点符号,并且它的语法结构比其他语言少. Python的功能包括以下 :

  • 易于学习 :  Python几乎没有关键字,结构简单,语法清晰.这样学生就可以快速学习语言.

  • 易于阅读 :  Python代码更清晰,更明显.

  • 易于维护 :  Python的源代码相当容易维护.

  • 广泛的标准库 :  Python的大部分库在UNIX,Windows和Macintosh上都非常便携且可以跨平台兼容.

  • 交互模式 :  Python支持交互模式,允许交互式测试和调试代码片段.

  • 便携式 :  Python可以在各种硬件平台上运行,并且在所有平台上都具有相同的界面.

  • 可扩展 : 我们可以在Python解释器中添加低级模块.这些模块使程序员能够添加或定制他们的工具以提高效率.

  • 数据库 :  Python为所有主要商业数据库提供接口.

  • GUI编程 :  Python支持可以创建和移植到许多系统调用,库和Windows系统的GUI应用程序,例如Windows MFC,Macintosh和Unix的X Window系统.

  • 可扩展 :  Python提供了比shell脚本更好的结构和对大型程序的支持.

Python的重要特性

现在让我们考虑以下Python和减号的重要特性;

  • 它支持功能和结构化编程方法以及OOP.

  • 它可以用作脚本语言,也可以编译成字节码来构建大型应用程序.

  • 它提供了非常高级的动态数据类型,并支持动态类型检查.

  • 它支持自动垃圾收集.

  • 它可以很容易地与C,C ++,COM,ActiveX,CORBA和Java集成.

安装Python

Python分发适用于大量平台.您只需要下载适用于您的平台的二进制代码并安装Python.

如果您的平台的二进制代码不可用,则需要C编译器手动编译源代码.编译源代码在选择安装所需的功能方面提供了更大的灵活性.

以下是在各种平台上安装Python的快速概述 :

Unix和Linux安装

按照以下步骤在Unix/Linux机器上安装Python.

  • 打开Web浏览器并转到 https://www.python.org/downloads

  • 点击链接下载适用于Unix/Linux的压缩源代码.

  • 下载并解压缩文件.

  • 如果要自定义某些选项,请编辑 Modules/Setup 文件.

  • 运行./configure script

  • make

  • make install

这会在标准位置/usr/local/bin及其安装Python /usr/local/lib中的库/pythonXX 其中XX是Python的版本.


Windows安装

按照以下步骤在Windows上安装Python机器.

  • 打开Web浏览器并转到https://www.python.org/downloads

  • 按照Windows的链接installer python-XYZ .msi文件,其中XYZ是您需要安装的版本.

  • 使用此安装程序 python -XYZ .msi,Windows系统必须支持Microsoft Installer 2.0.将安装程序文件保存到本地计算机,然后运行它以查明您的计算机是否支持MSI.

  • 运行下载的文件.这将打开Python安装向导,它非常易于使用.只需接受默认设置并等待安装完成.

Macintosh安装

如果你在Mac OS X上,建议你使用Homebrew来安装Python 3.它是Mac OS X的一个很棒的软件包安装程序,它非常易于使用.如果您没有Homebrew,可以使用以下命令安装它 :

$ ruby -e "$(curl -fsSL
https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"


我们可以使用以下命令更新软件包管理器 :

$ brew update


现在运行以下命令在您的系统上安装Python3 :

$ brew install python3


设置PATH

程序和其他可执行文件可以在许多目录中,因此操作系统提供了一个搜索路径,列出了操作系统搜索可执行文件的目录.

路径存储在环境变量中,该变量是操作系统维护的命名字符串.此变量包含命令shell和其他程序可用的信息.

路径变量在Unix中命名为PATH,在Windows中命名为Path(Unix区分大小写; Windows不是)./p>

在Mac OS中,安装程序会处理路径详细信息.要从任何特定目录调用Python解释器,必须将Python目录添加到路径中.

在Unix/Linux上设置路径

要添加Unix目录中特定会话路径的Python目录;

  • 在csh shell中

    键入 setenv PATH"$ PATH:/usr/local/bin/python"并按 Enter .

  • 在bash shell(Linux)中

    输入export ATH  ="$ PATH:/usr/local/bin/python"并且按输入.

  • 在sh或ksh shell中

    键入 PATH ="$ PATH:/usr/local/bin/python"并按 Enter .

注意 :/usr/local/bin/python是Python目录的路径.

在Windows上设置路径

将Python目录添加到路径对于Windows中的特定会话 :

  • 在命令提示符下 : 键入path %path%;C:\Python 并按 Enter .

注意 :  C:\Python是Python目录的路径.

运行Python

现在让我们看看运行Python的不同方法.方法描述如下 :

交互式解释器

我们可以从Unix,DOS或任何其他为您提供命令的系统启动Python-行解释器或shell窗口.

  • 在命令行输入 python .

  • 立即在交互式口译员中开始编码.

$python # Unix/Linux


python% # Unix/Linux


C:> python # Windows/DOS


以下是所有可用命令行选项的列表 :

S.No.Option&说明
1

-d

它提供调试输出.

2

-o

它生成优化的字节码(导致. pyo文件).

3

-S

不要在启动时运行导入站点来查找Python路径.

4

-v

详细输出(导入语句的详细跟踪).

5

-x

禁用基于类的内置异常(只使用字符串) ;从版本1.6开始过时.

6

-c cmd

运行以cmd字符串形式发送的Python脚本.

7

File

从给定文件运行Python脚本.

来自命令行的脚本

可以通过在应用程序上调用解释器在命令行执行Python脚本,如下面的 :

$python script.py # Unix/Linux


or,

python% script.py # Unix/Linux


or,

C:>python script.py # Windows/DOS


注意 : 确保文件权限模式允许执行.

集成开发环境

您也可以从图形用户界面(GUI)环境运行Python,如果您的系统上有支持Python的GUI应用程序.

  • Unix :  IDLE是第一个用于Python的Unix IDE.

  • Windows :  PythonWin是第一个用于Python的Windows界面,是一个带GUI的IDE.

  • Macintosh : 可以从主网站获得Macintosh版本的Python以及IDLE IDE,可以下载为MacBinary或BinHex'd文件.

如果您无法正确设置环境,则可以从系统管理员处获取帮助.确保Python环境设置正确并且工作正常.

我们还可以使用另一个名为Anaconda的Python平台.它包括数百种流行的数据科学软件包以及适用于Windows,Linux和MacOS的conda软件包和虚拟环境管理器.您可以通过操作系统从 https://www.anaconda.com/download/

在本教程中,我们在MS Windows上使用Python 3.6.3版本.