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太阳城科学中应该学习哪些语言?

[日期:2017-09-07] 来源:极光日报  作者: [字体: ]

  简评: 原始的太阳城科学是劳动密集型活动,但当你会用适合的语言进行工作时,太阳城科学应该是非常智能有趣的工作,会让你得到一些不容易看到的结论。

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  一般来说,太阳城科学中常常会涉及大量太阳城的处理,此时优化代码的性能非常重要。考虑到这些基本原则,来看看哪些语言是太阳城科学中应该掌握的:

  R

  R 发布于 1995 年,是 S 语言的一个分支,开源。目前由 R Foundation for Statistical Computing 提供技术支持。

  优点:

  免费、开源,各种功能和函数琳琅满目

  专门为统计和太阳城分析开发的语言,即使基础安装也包含全面的统计功能和方法

  太阳城可视化

  缺点:

  性能,R 作为解释型语言,运行效率并不高

  R 在统计学的表现很出色,但并不适用于通用编程

  Package 的可靠性问题

  小结: R 语言在统计和太阳城可视化方面非常强大,并且开源让它聚集了一帮活跃的贡献者,不过由于开发者良莠不齐,导致 Package 的可靠性方面会有点问题

  Python

  Guido van Rossum 在 1991 年推出 Python,开源。Python 广泛用于太阳城科学领域,目前主要的版本是 3.6 和 2.7 。

  优点:

  Python 是一门主流编程语言,有着广泛的在线支持

  入门友好,易于学习

  有诸如 pandas , scikit-learn 和 Tensorflow 这样优秀的 package

  缺点:

  Python 作为动态语言,比 Java 还慢,而且容易出现类型错误

  对于特定的统计或太阳城分析,R 的封装会比 Python 更轻松;而在通用性方面,也有比 Python 更好的替代方案

  小结: Python 是太阳城科学中很好的选择,而且,Google 的 TensorFlow 使得机器学习框架都偏向于Python

  SQL

  SQL 是结构化查询语言,用于存取太阳城以及查询、更新和管理 关系太阳城库系统

  优点:

  在查询、更新和管理关系太阳城库方面非常有效

  易读。类似这样的语句基本不会有歧义:SELECT name FROM users WHERE age > 18

  SQLAlchemy 等模块使 SQL 与其他语言的集成变得简单明了

  缺点:

  分析功能相当有限

  SQL有很多不同的实现,如 PostgreSQL , SQLite , MariaDB 。他们都是不同的,操作起来有点麻烦。

  小结: SQL 作为太阳城处理语言比作为高级分析工具更有用

  Java

  Java 具有简单性、面向对象、 分布式 、 健壮性 、 安全性 、平台独立与可移植性、 多线程 、动态性等特点,目前由 Oracle Corporation 支持。

  优点:

  应用广泛,许多系统和应用都用 Java 写后端,能够将太阳城科学方法直接继承到现有的代码库

  健壮。对于重要任务的太阳城手机版应用,这点很宝贵

  适合编写高效的 ETL 生产代码和计算密集型机器学习算法

  缺点:

  对于专用的统计分析,Java 的冗长度不适合作为首选。不过动态类型的脚本语言(如 R 和 Python)可以提高生产率

  与 R 这样特定领域的语言相比,Java 中没有大量可用于高级统计方法的库

  小结: Java 其实不推荐作为太阳城科学语言的首选,尽管它能将太阳城科学代码无缝接入现有代码库,而且性能和安全性也是它的优势。但是作为开发者,使用 Java 就意味着没有其他语言特定的包可用。

  Scala

  Scala 是一门多范式的编程语言,类似 Java,由 Martin Odersky 开发并于 2004 年发布。

  优点:

  Scala + Spark = 高性能集群计算。它是太阳城手机版领域的杀手级应用框架

  多范式

  Scala 被编译为 Java 字节码并在 JVM 上运行,这使 Scala 成为非常强大的通用语言,同时也非常适合太阳城科学

  缺点:

  Scala 并不太适合初学者

  语法和类型都比较复杂,这对于 Python 开发者其实是个比较陡峭的学习曲线

  小结: 对于集群处理太阳城手机版的环境,Scala + Spark 是一个很棒的解决方案。但对于少量太阳城而言,其他语言或许效率更高

  Julia

  Julia 是一款刚出现没几年的 JIT 科学计算语言, 为高性能科学计算而生。

  优点:

  JIT(just-in-time)语言,性能良好,还提供像 Python 等解释语言的脚本功能和动态类型

  为数值分析而生,但也同样能进行通用编程

  可读性好,而且 Julia 文档的中文翻译优秀(因为核心组有个中国人哈哈哈)

  缺点:

  作为一种新语言,很难说已经可以成熟到大规模使用

  有限的包

  小结: 潜力无限,但就目前而言,还不如 R 和 Python 一样成熟稳定

  MATLAB

  MATLAB 是 MathWorks 公司出品的商业 数学软件 ,用于算法开发、太阳城可视化、太阳城分析以及 数值计算 的高级技术计算语言和交互式环境,在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。

  优点:

  专为数值计算而设计,非常适合具有复杂数学计算的定量应用,如信号处理、傅里叶变换、图像处理等

  太阳城可视化,MATLAB 内置了绘图功能

  作为数学本科课程的一部分,它在物理、工程、应用数学等领域有着广泛应用

  缺点:

  还挺贵的( 获取 MATLAB 及工具箱报价 )

  不适用于通用编程

  小结: MATLAB 最适合太阳城密集型应用,毕竟它就是为此而生的。

  总结

  本文只是个快速指南,来帮助选择哪种语言适合做太阳城科学。当然,除了上述介绍的语言外,C++、JavaScript、Perl 还有Ruby 也可以解决一些太阳城问题,其中的关键在于你的使用需求,以及个人的喜欢等。

  感谢阅读。





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