آموزش جولیا

معرفی زبان جولیا :

زبان برنامه نویسی جولیا یک زبان سطح بالا و همه منظوره است، زبان جولیا به دلیل کاربردی بودن و سرعت رشد بالا از همان ابتدا نگاه برنامه نویسان زیادی را به خود جلب کرده است، مجله معتبر Nature به آن لقب شاهکار دنیای برنامه نویسی داده است چراکه سرعت، قدرت، دقت، وجود همه اینها در یک زبان برنامه نویسی واقعا دیوانه کننده است. در سال 2019 زبان جولیا به خاطر خلق نتایج فوق العاده در حوزه علم داده و هوش مصنوعی توانست جایزه ویکینسون را از آن خود کند.

دلایل یادگیری زبان جولیا :

از گذشته همیشه بین سرعت اجرای یک برنامه و سرعت کدنویسی ما چالش اساسی وجود داشته است، اینجاست که ما از جولیا استقبال می کنیم. اگر با زبان های برنامه نویسی سطح بالا مثل پایتون برنامه نویسی کرده باشید حتما متوجه شده اید که این زبان ها به علت نزدیک بودن به زبان انسان و دور بودن از زبان ماشین سرعت اجرای بسیار پایینی دارند و این در پروژه های بزرگ و صنعتی بسیار طاقت فرساست این در حالی است که اگر در همین پروژه ها از زبان های سطح پایین مثل C استفاده کنید زمان کدنویسی بسیار زیاد خواهد و موجب آزار برنامه نویسان می شود و به همین دلیل تا قبل از تولد زبان جولیا جامعه برنامه نویسان با مشکل دو زبانی روبرو بودند اما با معرفی زبان جولیا دیگر مشکل دو زبانی کاملا رفع شد و برنامه نویسان هم اکنون می توانند پروژه ها را به آسانی زبان پایتون و با سرعت زبان C پیاده سازی کنند.

چرا جولیا عالی کار می کند ؟

در قلب طراحی جولیا، ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن وجود دارد که موجب می شود جولیا فوق العاده ظاهر شود. جولیا از یک رویکرد کامپایل پیشرفته Just-In-Time (JIT) استفاده می کند، و به صورت پویا کد را در لحظه به کد ماشین برای اجرای کارآمد کامپایل می کند. این فرآیند کامپایل، همراه با سیستم نوع آن، به جولیا اجازه می دهد تا انواع متغیرها را استنتاج کرده و منجر به اجرای بهینه کد شود.

سیستم تایپ در جولیا پویا است و انعطاف‌پذیری و بیانی مشابه با زبان‌های تایپ پویا مانند پایتون را می‌دهد. با این حال، جولیا از حاشیه‌نویسی‌های تایپ اختیاری نیز پشتیبانی می‌کند، که می‌تواند با اجازه دادن به کامپایلر برای تولید کد تخصصی، بهینه‌سازی عملکرد را ارائه دهد. این رویکرد ترکیبی تعادلی بین تایپ پویا و ایستا ایجاد می کند و بهترین های هر دو را ارائه می دهد.

سیستم های اعزام چندگانه جولیا جزء کلیدی دیگری است که آن را متمایز می کند. این ویژگی توابع را قادر می سازد تا بر اساس انواع آرگومان های ارسال شده به آن، پیاده سازی های متفاوتی داشته باشد. این ویژگی سازماندهی کد و مدولار بودن را تسهیل می کند و در عین حال اجرای سریع و کارآمد کد را تضمین می کند.

دلایل برتری زبان جولیا :

1. سادگی و خوانایی: جولیا به سادگی و خوانایی بالایی طراحی شده است. به عبارت دیگر، کد نوشته شده در جولیا قابل فهم است و از نظر انسانی قابل خواندن است. این ویژگی، توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد که برنامه‌های پیچیده را با سهولت توسعه دهند و نگهداری کنند.
2. قابلیت انعطاف پذیری: جولیا قابلیت استفاده در دسته‌های مختلف برنامه‌نویسی را دارد. به عنوان مثال، از جولیا می‌توان در برنامه‌های علمی و عددی، برنامه‌های وب و حتی برنامه‌های مبتنی بر شبکه استفاده کرد.
3. پشتیبانی از پکیج‌ها و کتابخانه‌ها: جولیا با بسیاری از پکیج‌ها و کتابخانه‌ها هماهنگ است که امکان استفاده از انواع الگوریتم‌ها و ابزارهای مربوط به علم داده، هوش مصنوعی، و تجزیه و تحلیل داده را برای برنامه‌نویسان فراهم می‌کند.
4. مجازی‌سازی داده: در جولیا، مجازی‌سازی داده مهم است و می‌تواند به صورت مؤثری استفاده شود. این ویژگی باعث می‌شود که عملیات روی داده‌ها سریعتر و کارآمدتر صورت بگیرد.
5. پردازش موازی و توزیع شده: برنامه‌های جولیا به صورت طبیعی قابلیت پردازش موازی و توزیع شده را دارند. این به معنای این است که برنامه‌های جولیا می‌توانند به راحتی به منظور بهبود کارایی و جواب‌دهی سریعتر به مسائل بزرگ‌مقیاس روی سیستم‌های چندمرکزی اجرا شوند.

زبان جولیا در واقع به گونه ایی طراحی شده است که خصوصیات کاربردی سایر زبانها را در خود گنجانده است برای مثال می توان به سرعت فراتر از زبان C و سینتکس ساده تر نسبت به پایتون اشاره کرد.

کاربردهای جولیا :

با توجه به کاربردی بودن جولیا و عملکرد فوق العاده آن در پیاده سازی نرم افزارهای با کارکرد سطح بالا، ساخت وبسایت های مدرن و شبیه سازی های دقیق در حوزه های مختلف هم اکنون جولیا در اکثر مدارس و دانشگاه های خارج از کشور آموزش داده می شود و کمپانی های مطرح دنیا هم چون IBM ،Amazon ،Nvidia و… از جولیا به عنوان یک تکنولوژی نوظهور استفاده می کنند، در واقع تطبیق پذیری جولیا با حوزه های مختلف آن را برای طیف گسترده ای از کاربردها مناسب می کند. برای مثال، محققان فیزیک، زیست‌شناسی و امور مالی می‌توانند از جولیا برای انجام شبیه‌سازی‌های پیچیده، تجزیه و تحلیل حجم وسیعی از داده‌ها و توسعه مدل‌های پیچیده استفاده کنند. این زبان رابط‌های مناسبی را برای کتابخانه‌ها و چارچوب‌های یادگیری ماشینی محبوب فراهم می‌کند که امکان پیش‌پردازش کارآمد داده‌ها، آموزش مدل و ارزیابی را فراهم می‌کند. توانایی جولیا برای ادغام یکپارچه با زبان های دیگر مانند پایتون، R و C، قابلیت استفاده و قابلیت همکاری با آن ها را بیشتر می کند. درک و استفاده از جولیا می تواند مزایای متعددی را برای افراد درگیر در تحقیقات علمی، تجزیه و تحلیل داده ها و توسعه نرم افزار به همراه داشته باشد. برای محققان و دانشمندان، جولیا با حذف نیاز به جابجایی بین چندین زبان برای نمونه‌سازی اولیه و کدهای عملکردی، گردش کار ساده‌تر و سازنده‌تری را فراهم می‌کند. این به آنها اجازه می دهد تا روی تخصص دامنه خود تمرکز کنند و در عین حال به نتایج با کارایی بالا دست پیدا کنند. توسعه‌دهندگانی که روی برنامه‌های کاربردی حیاتی کار می‌کنند می‌توانند از توانایی جولیا برای نوشتن کدی که هم خوانا و هم بسیار بهینه‌شده است، بهره‌مند شوند. سیستم نوع جولیا و ارسال‌های متعدد، توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا کدهای عمومی را بنویسند که در انواع داده‌های مختلف به طور موثر عمل کند. ترکیب عملکرد و سادگی جولیا را به گزینه ای جذاب برای پروژه هایی تبدیل می کند که هم به سرعت قابل توسعه و هم قابلیت نگهداری نیاز دارند. همانطور که جولیا همچنان به تکامل و محبوبیت خود ادامه می دهد، قول می دهد که آینده دنیای نرم افزار را شکل دهد و به پیشرفت های فناوری در حوزه های مختلف کمک کند.

مدرس : جناب آقای یوسف درفشی

دانشمند داده در کمپانی Juliahub

مدرس و مشاور مرکز استاندارد فرانسه

اولین توسعه دهنده جولیا در ایران

✔ اوج هنر انسان سبقت از زمان است، با جولیا آینده را اکنون تجربه کنید.