آموزش پایتون پیشرفته – راه اندازی و نصب پایتون در ویندوز

با یکی از پایه ای ترین مراحل آموزش برنامه نویسی، یعنی آموزش اولیه نصب پایتون می خواهیم به سراغ این زبان کاربردی در زمینه آموزش شی گرایی و آموزش هوش مصنوعی برویم.

صد البته برای یادگیری اولیه ابتدا باید نصب پایتون را به درستی و گام به گام انجام بدیم تا بتونیم با محیط برنامه نویسی و فریمورک های آن مثل فریمورک Kivy آموزش پایتون را شروع کنیم.

پایتون چیست؟

خب در ابتدا تعریف ابتدایی از زبان برنامه نویسی پایتون داشته باشیم :

تعریف : پایتون (Python) یک زبان برنامه نویسی سطح بالا به اصلاح با هدف عمومی است.

ساختار زبان و رویکرد شی گرایی آن به برنامه نویسان کمک می کند تا کد شفاف و منطقی را برای پروژه های کوچک و بزرگ بنویسند.

پایتون یک زبان مفسری است؛ یعنی کدها خط به خط اجرا و نتیجه می‌دهند.

پس نیازی به کامپایل کدها صورت یکجا نیست و می‌توانیم خط به خط آن را تکمیل کرده و ادامه دهیم.

آموزش نصب پایتون در ویندوز

برای نصب بسته نرم افزاری python در ویندوز به پیش نیاز یا سخت افزار خاصی نیاز نیست. برای شروع آموزش نصب پایتون اگر ویندوز را درست نصب کرده اید می تونید هر نسخه ای از زبان پایتون را نصب کنید.

قدم ۱: بررسی نصب پایتون

در ابتدا بررسی می کنیم که نرم افزار پایتون در ویندوز ما نصب شده یا خیر؟!

برای اطمینان از نصب پایتون در ویندوز باید از مسیر زیر وجود آن را بررسی کنید :

Control Panel >‌ Programs and Features 

نسخه های زبان پایتون چیست؟

تا به الان دو نسخه اصلی و پایدار برای پایتون ارائه شده است :

• پایتون نسخه ۲
• پایتون نسخه ۳

مهمترین تفاوت این دو نسخه مربوطه به syntax ها است.

مثال : برای چاپ در پایتون نسخه ۳ از دستور ()print باید استفاده کرد ولی در نسخه ۲ فقط عبارت print به کار می‌رود.

 بهتر است از آخرین نسخه برای نصب پایتون در ویندوز استفاده کنید البته اگر برای یادگیری اینکار را انجام می‌ دهید.

قدم ۲: دانلود بسته نصب پایتون

خب میریم سراغ دانلود پایتون ! ابتدا باید به وب سایت رسمی پایتون، python.org مراجعه کنید.

برای نصب آخرین نسخه پایتون مطابق تصویر زیر ، ابتدا بر روی سربرگ downloads رفته و وقتی ماوس را بر روی آن قرار دهید منو دانلود ها باز می‌شود.

وبسایت پایتون نوع سیستم عامل و جزئیات آن را شناسایی می کند و نسخه ی مناسب برای شما را نمایش می دهد.

البته شما می توانید بسته به نوع ویندوز نصب شده از بین یکی از نسخه ی ۳۲ و ۶۴ بیتی یکی را انتخاب کنید.

تا لحظه نگارش این مقاله آخرین نسخه منتشر شده در سایت، نسخه ی ۳٫۹٫۷ هست.

در تصویر فوق اگر بر روی لینک Windows کلیک کنیم مطابق تصویر زیر با ۲ نسخه ی موجود مواجه خواهیم شد :

• پایتون ۳٫۹٫۷
• پایتون ۲٫۷٫۱۸

شما بسته به نیاز خود طبق راهنمایی که در بالا گفته شد می توانید نسخه مورد نیاز خود را دانلود کنید.

البته چون ویندوز من ۷ هست وقتی نسخه ۳٫۹٫۷ را دانلود کردم و میخواستم نصب کنم ارور داده شده که برای نصب این نسخه حداقل باید ویندوز ۸٫۱ به بالا داشته باشم.

پس ما در این مقاله آموزش نصب نسخه ۳٫۸٫۰ را خواهیم داد. که عملا در نصب تفاوتی ندارند و می توانید آموزش پایتون مدرسه قباد را با این نسخه هم شروع کنید.

قدم ۳: اجرای بسته نصب پایتون

مانند هر برنامه دیگری به سادگی با چند Next ساده میتوانید برنامه را نصب کنید. در ادامه آموزش تصویری نصب پایتون را مشاهده خواهد کرد :

بعد از باز کردن بسته ی دانلودی، اولین صفحه مربوط به نحوه ی نصب پایتون است که به صورت پیشفرض و یا دستی انجام شود.  در این قسمت ما نصب پیشفرض یا گزینه ی Install Now کلیک می کنیم.

طبق تصویر فوق گزینه های مورد نظر را تیک بزنید.

نکته : حتما طبق تصویر فوق تیک Add Python 3.8 to PATH پایین صفحه که خط سبز زیر آن کشیده شده را بزنید تا به مشکل نخورید. چرا؟!

دلیل فعالسازی add … to path چیست؟!

چون با اینکار وقتی در برنامه خط فرمان cmd ویندوز، با استفاده از زبان پایتون کدنویسی می کنیم، ویندوز بداند چه نرم افزار و زبان برنامه نویسی را اجرا کند.

بعد از کلیک بر روی گزینه ی Install Now طبق تصویر زیر نصب برنامه شروع می شود.

پس از مدتی کوتاه نصب‌ پایتون کامل می‌شود.

بعد از نصب، طبق صفحه زیر پیغام موفقیت آمیز نصب پایتون داده می شود.

این صفحه آخرین مرحله از فرآیند نصب است. در اواخر صفحه دکمه‌ ای تحت عنوان Disable Path Length Limit وجود دارد.

گزینه Disable Path Length Limit چیست؟

در ویندوز یک نوع محدودیت روی متغیر MAX_PATH هست که این متغیر باعث محدودیت در  طول نام‌ های انتخاب شده برای متغیرهای مسیر (path) می شود.

با کلیک روی Close عملیات نصب پایتون در ویندوز به پایان خواهد رسید.

اگر نصب پایتون را به درستی انجام داده باشید و فایل برنامه نصب شده را اجرا کنید با تصویر فوق مواجه خواهید شد.

یادگیری زبان برنامه نویسی پایتون

خب می خواهیم بعد از نصب پایتون سراغ یادگیری پایتون مدرسه قباد به صورت مقدماتی برویم و با مفاهیم و ویژگی های این زبان پر کاربرد آشنا شویم.

برای نمونه و آشنایی اولیه با چند قطعه کد ساده در پایتون آشنا می شویم :

ساختار کدها : باید بدانیم که زبان برنامه نویسی پایتون شباهت زیادی به زبان محاوره‌ای دارد. برای مشخص کردن یک محدوده از تورفتگی (intent) و علامت دو نقطه (:) استفاده می‌کنیم.

مثال : یک شرطی را تایپ می کنیم و در محدوده مربوط به شرط، یک پیغام را چاپ می کنیم :

if i >= 20;
 print("Youcode.ir")

سطر دوم که تورفتگی دارد وقتی اجرا می شوند که شرط سطر اول درست باشد.

عبارت کامنت (comment) :  برای اینکه بخواهیم متنی را بین کدها بنویسیم از این عبارت استفاده می کنیم، فقط برای توضیح یک کد است و خاصیت دیگری ندارد.

کامنت در پایتون با علامت شارپ (#) مشخص می شود. همچنین کامنت را می توان داخل یک عبارت ”’ (سه بار کوتیشن) هم قرار داد.

مثال : یک قطعه کد توضیحات در پایتون به شیوه زیر نوشته می شود :

# This is a comment1
''' this is a comment2 ! '''

بلاک‌ بندی (Block) : بلاک ها بندی در پایتون با «تورفتگی» سطرها مشخص می‌گردد.

تعریف : تورفتگی شامل یک فضای خالی در ابتدای هر سطر تا دستور مورد نظر است.

همه ی دستورهای موجود در یک بلاک باید یک فاصله معین نیسه به سرآیند خود تورفتگی داشته باشند.

نکات کاربردی و مفاهیم مهمی برای زبان پایتون وجود دارند که به عنوان آموزش پایتون پیشرفته مدرسه قباد می توانید با آنها آشنا شوید و در مطالب بعدی به طور مفصل به آنها خواهیم پرداخت.

مفهوم شی گرایی در پایتون

برنامه نویسی شی گرا (OOP) روشی برای ساختار بندی یک برنامه از طریق ترکیب ویژگی ها و رفتارهای مرتبط به اشیاء جداگانه است.

از نظر مفهومی ، اشیاء مانند اجزای یک سیستم هستند. یک برنامه را به عنوان خط مونتاژ کارخانه در نظر بگیرید. در هر مرحله از خط مونتاژ ، یک جزء از سیستم برخی از مواد را پردازش می کند و در نهایت مواد اولیه را به یک محصول نهایی تبدیل می کند.

یک شی شامل داده ها ، مواد اولیه یا پیش پردازش شده در هر مرحله از خط مونتاژ، مانند عملی که هر جزء خط مونتاژ انجام می دهد، می باشد.

هر شی در پایتون حاوی یک شناسه ، یک نوع و یک مقدار است.

برنامه نویسی شی گرا یک پارادایم برنامه نویسی است که وسیله ای برای ساختاربندی برنامه ها را فراهم می کند تا خصوصیات و رفتارها در اشیاء مجزا جمع شوند.

به عنوان مثال ، یک شیء می تواند نمایانگر شخصی با ویژگی هایی مانند نام ، سن و آدرس و رفتارهایی مانند راه رفتن ، صحبت کردن ، تنفس و دویدن باشد. یا می تواند یک ایمیل با ویژگی هایی مانند لیست گیرندگان ، موضوع و متن و رفتارهایی مانند افزودن پیوست ها و ارسال را نشان دهد.

با استفاده از آموزش شی گرایی در پایتون به خوبی می توانیم شناخت کاملی از روابط و تعامل هر شی، همراه با مقادیر و انواع را کسب کنیم.

بررسی هوش مصنوعی در پایتون

اگر تازه در دنیای هوش مصنوعی (AI) کار می کنید ، پایتون یک زبان عالی برای یادگیری است زیرا اکثر ابزارها با استفاده از آن ساخته شده اند. یادگیری عمیق تکنیکی است که برای پیش بینی با استفاده از داده ها استفاده می شود و به شدت بر شبکه های عصبی متکی است.

در محیط تولید ، شما به جای ایجاد شبکه عصبی خود از یک چارچوب یادگیری عمیق مانند TensorFlow یا PyTorch استفاده می کنید. با این وجود ، داشتن دانش در مورد نحوه عملکرد شبکه های عصبی مفید است زیرا می توانید از آن برای معماری بهتر مدلهای یادگیری عمیق خود استفاده کنید.

یادگیری ماشین (ML) و یادگیری عمیق (DL) رویکردهایی برای حل مشکلات هستند. تفاوت بین این تکنیک ها و اسکریپت پایتون این است که ML و DL به جای قوانین سخت کدگذاری شده ، از داده های آموزشی استفاده می کنند ، اما می توان از همه آنها برای حل مشکلات با استفاده از هوش مصنوعی استفاده کرد.

یادگیری ماشین تکنیکی است که در آن شما به جای برنامه ریزی صریح قوانین ، سیستم را برای حل یک مشکل آموزش می دهید. به طور مثال در مورد بازی سودوکو، برای حل مشکل با استفاده از یادگیری ماشین ، باید داده های بازیهای سودوکو حل شده را جمع آوری کرده و یک مدل آماری را آموزش دهید. مدلهای آماری روشهای ریاضی رسمی برای تقریب رفتار یک پدیده هستند.

با استفاده از آموزش هوش مصنوعی می توانیم زبان پایتون را به سادگی فرا بگیریم و در زمینه های کاری مرتبط مانند رباتیک و تقلید رفتارهای انسانی از آن استفاده کنیم.

یک کار رایج یادگیری ماشین یادگیری تحت نظارت است ، که در آن شما یک مجموعه داده با ورودی ها و خروجی های شناخته شده دارید. وظیفه ما استفاده از این مجموعه داده برای آموزش مدلی است که خروجی های صحیح را بر اساس ورودی ها پیش بینی می کند.

ترکیب داده های آموزشی با الگوریتم یادگیری ماشین، مدل را ایجاد می کند. سپس ، با این مدل ، می توانید برای داده های جدید پیش بینی کنید.

اولین قدم در ایجاد یک شبکه عصبی تولید خروجی از داده های ورودی است. این کار را با ایجاد مجموع وزنی متغیرها انجام می دهید. اولین کاری که باید انجام دهید نمایش ورودی ها با Python و NumPy است.

معرفی فریمورک کیوی در پایتون

Kivy یک چارچوب پایتون رایگان و منبع باز برای توسعه برنامه های تلفن همراه و سایر نرم افزارهای کاربردی چند لمسی با رابط کاربری طبیعی (NUI) است. تحت شرایط مجوز MIT توزیع می شود و می تواند بر روی Android ، iOS ، Linux ، macOS و Windows اجرا شود.

Kivy چارچوبی اصلی است که توسط سازمان Kivy توسعه داده شده است، در کنار پایتون برای اندروید ، Kivy iOS و چندین کتابخانه دیگر که در همه سیستم عامل ها مورد استفاده قرار می گیرد وجود دارد.

برای یادگیری و آموزش فریمورک کیوی باید آموزش های مقدماتی پایتون را فرا بگیرید و کار با این فریمورک را شروع کنید تا بتوانید با استفاده از آن طراحی و برنامه نویسی انواع برنامه ها و نرم افزارهای مختلف را انجام دهید.

در سال ۲۰۱۲ ، کیوی مبلغ ۵۰۰۰ دلار از بنیاد نرم افزار پایتون برای انتقال آن به پایتون ۳٫۳ دریافت کرد. Kivy همچنین از Raspberry Pi پشتیبانی می کند که از طریق Bountysource تامین مالی شده است.

کتابخانه Kivy ، نقش اصلی در ساخت برنامه های اپلیکیشن پایتون را دارد. اگر فریمورک Kivy برای تولید برنامه های کاربردی تلفن همراه انتخاب شود مزایایی دارد که می توانید از آنها به خوبی بهره مند شوید.

جمع بندی آموزش پایتون پیشرفته با نصب پایتون در ویندوز

در این مقاله آموزش نصب پایتون به صورت تصویری و گام به گام را فرا گرفتیم و آماده شروع کار با این زبان برنامه نویسی شدیم.

برای فراگیری کامل این زبان پیشنهاد می کنیم با استفاده از آموزش آنلاین مدرسه قباد بعنوان بزرگترین دانشگاه مجازی کشور، بتوانید به صورت اصولی و پروژه محور همراه با فیلم های آموزشی از اساتید زبده در این حوزه استفاده کنید و بر زبان پایتون کاملا مسلط شوید.