ماهي لغة البرمجة "Julia جوليا" وما هي التطبيقات و المؤسسات التي تستخدمها
Julia هي لغة برمجة ديناميكية عالية المستوى وعالية الأداء.
فهو يجمع بين سهولة استخدام لغات البرمجة النصية مثل Python مع
سرعة وكفاءة اللغات المترجمة مثل C++ / C .
اكتسبت جوليا زخمًا نظرًا لسرعتها وبناء الجملة البديهي
والقدرة على حل المشكلات المعقدة بسرعة وكفاءة
كونها لغة عامة ، يمكنك استخدام Julia في العديد من المجالات ويمكنها أداء مهام مختلفة.
في هذه المقالة ، سوف نمر بمختلف المجالات حيث يمكن تطبيق جوليا.
سأناقش أيضًا الحزم المختلفة التي يمكنك استخدامها لتحقيق أقصى استفادة من اللغة.
حالات استخدام لغة برمجة Julia جوليا
1- تعلم الآلة / الذكاء الاصطناعي - Machine Learning/AI
هذا بلا شك أحد أوسع تطبيقات جوليا. إنه اختيار ممتاز للتعلم الآلي ،
لأنه عالي الأداء ويوفر مكتبة واسعة من الحزم لتطبيقات التعلم الآلي.
MLJ.jl عبارة عن مجموعة من الأدوات التي توفر واجهة مركزية لخوارزميات
2- علم البيانات والتصور - Data Science and Visualization
تطبيق قوي آخر لجوليا في مجال علوم البيانات. جوليا مناسبة تمامًا لتطبيقات
علوم البيانات ، لأنها مصممة لتكون سريعة وفعالة. يحتوي على مجموعة
واسعة من حزم التصور التي يمكنك استخدامها لإنشاء مخططات
ورسوم بيانية معقدة وإجراء تحليل للبيانات.
UnicodePlots.jl للتخطيط في المحطة و CSV لقراءة ملفات CSV.
تحتوي مؤسسة JuliaPlots GitHub على عدة حزم لتصور البيانات في Julia.
3- تطوير الشبكة - Web Development
لم يتم استبعاد جوليا من مساحة تطوير الويب لأنها تدعم إنشاء تطبيقات الويب وواجهات برمجة التطبيقات.
يعد إطار عمل Genie.jl مثالًا بارزًا يتضمن كل ما تحتاجه لإنشاء
تطبيقات مكدس كامل وواجهات برمجة تطبيقات (Genie). يساعدك أيضًا في
إنشاء تطبيقات بيانات تفاعلية (Stipple) ، ومكونات إضافية لواجهة مستخدم
بدون رمز (Genie Builder) ، ويوفر ORM (Searchlight).
يعد Franklin.jl مثالًا آخر ، ويتم استخدامه لإنشاء مواقع ثابتة. إنه قابل للتخصيص.
4- الرسومات - Graphics
تقدم Julia مكتبات رسومات قوية مع مجموعة متنوعة من إمكانيات التصور والميزات التفاعلية.
أمثلة على حزم الرسوم هي Luxor.jl لرسم الرسومات المتجهة ،
5- الحوسبة المتوازية - Parallel Computing
مع وجود مكونات مدمجة للبرمجة المتوازية على كل مستوى ، تم إنشاء
Julia مع وضع التوازي في الاعتبار. توفر جوليا خيوط متعددة مدمجة
لتمكين تنفيذ مهام متعددة بشكل متوازٍ ضمن عملية أو برنامج واحد ،
ومعالجة متعددة ، وحوسبة موزعة لتمكين أجهزة الكمبيوتر من القيام بمهام أكبر.
تشمل الحزم التي يمكنك استخدامها في هذا النطاق LoopVectorization.jl و
6- علم الروبوتات - Robotics
جوليا مناسبة لتطبيقات الروبوتات لأنها تتيح اختبار وتطوير الخوارزمية بشكل سريع.
على سبيل المثال ، تقدم مؤسسة JuliaRobotics GitHub Organization
مجموعة مختارة من الأدوات لتطوير Julia robotics. يحتوي على
مكتبات مرئية ثلاثية الأبعاد وتخطيط للحركة والتحكم في الروبوتات والمحاكاة.
يقدم مشروع JuliaRobotics أيضًا دروسًا ومشاريع بداية لأولئك الجدد في مجال الروبوتات في جوليا.
يمكنك أيضًا استخدام Julia مع مجموعة واسعة من مكتبات وأطر
الروبوتات الحالية ، بما في ذلك نظام تشغيل الروبوت (ROS). أمثلة على الحزم التي يمكنك استخدامها هي RigidBodyDynamics.jl و Caesar.jl و MeshCatMechanisms.jl .
7- الحوسبة العلمية - Scientific Computing
تمتلك Julia نظامًا بيئيًا قويًا من المكتبات التي تركز على الحوسبة
العلمية ومدير حزم داخلي فعال لتثبيت وإدارة التبعيات.
وبسبب خيوطها وتوازي الذاكرة الموزعة وقدرات حوسبة GPU ،
فإنها تحرز أيضًا تقدمًا في الحوسبة العلمية عالية الأداء.
تتوفر حزم مثل التفاضلية Equations.jl للنظام البيئي للمعادلات التفاضلية ،
و JuMP.jl للتحسين وبحوث العمليات ، و IterativeSolvers.jl
للخوارزميات التكرارية في حل الأنظمة الخطية ، و AbstractFFTs.jl
لتنفيذ تحويلات فورييه السريعة (FFTs) متاحة للاستخدام.
8- تطوير الصوت - Audio Development
يمكنك القيام بمعالجة الصوت وتسجيله وتطويره ومعالجته
والتحكم فيه والمهام الأخرى ذات الصلة في Julia.
يمكنك العثور على حزم أخرى في JuliaAudio GitHub repo.
بالنسبة لمكتبات الموسيقى ، هناك العديد من الحزم في JuliaMusic GitHub repo.
مقالات ذات صلة :
9- تطوير اللعبة - Game Development
من الإنشاء إلى التصميم والبرمجة وإنتاج الألعاب ،
يمكن أن تكون Julia نقطة انطلاق لتطوير الألعاب.
تتضمن الحزم الشائعة Starlight.jl ، وهو "إطار عمل تطبيق جشع
للمطورين الجشعين" لبناء ألعاب الفيديو بشكل أساسي ، جنبًا إلى جنب مع GameZero.jl و Nebula.jl .
هناك مناطق أخرى تُظهر إمكانات جوليا ولكنها لا تزال قيد التطوير.
على سبيل المثال ، في مجال تطوير التطبيقات / الأجهزة المحمولة ، لا يزال
غير مطور وغير ناضج. مثال على مكتبة موجودة في هذا المجال هو
GTK.jl ، واجهة Julia لمجموعة أدوات Gtk windowing.
الصناعات حيث تتفوق جوليا "Julia Excels"
بعد النظر في المجالات العديدة التي يمكن فيها تطبيق جوليا ،
دعنا نتعرف على الصناعات والمؤسسات حيث يمكن استخدام جوليا عمليًا. بعضها يشمل:
1- البنوك والتمويل - Banking and Finance
يمكن استخدام جوليا لإنشاء نماذج مالية عالية التطور. تتيح لك مكتباتها مثل
Plot.jl جنبًا إلى جنب مع العديد من المكتبات الأخرى لتحليل البيانات والتصور ،
تحليل وتصور بيانات السوق واتخاذ القرارات من النتائج.
2- علم الأحياء والتكنولوجيا الحيوية - Biology and Biotechnology
يمكنك استخدام جوليا في مجال التكنولوجيا الحيوية بعدة طرق. على سبيل المثال ،
يمكن أن تساعدك جوليا في تطوير نماذج تساعد في التنبؤ بآثار علاجات معينة على الأنظمة البيولوجية.
يمكنك أيضًا استخدام Julia في تحليل مجموعات البيانات الكبيرة التي
تم الحصول عليها من التجارب البيولوجية ، وإنشاء تصورات للمساعدة في
فهم مجموعات البيانات ، وحتى تطوير الخوارزميات. ويمكنك استخدامه
لمحاكاة العمليات البيولوجية وتطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي.
BioJulia هو مثال لمنظمة تعمل في صناعة الأحياء.
3- اقتصاديات - Economics
بالإضافة إلى اللغات المستخدمة في التحليل الاقتصادي مثل R و Python ،
يمكنك استخدام Julia في قطاع الاقتصاد.
يمكنك أيضًا استخدام جوليا للاقتصاد الكمي ، لتحليل البيانات ، وتحسين المشكلات.
يعد QuantEcon مكانًا رائعًا لبدء رحلة الاقتصاد مع جوليا.
4- الرياضيات - Mathematics
جوليا مناسبة بشكل خاص للحوسبة الرياضية والعلمية. يقدم مجموعة
واسعة من المكتبات لإجراء عمليات حسابية ، بما في ذلك الجبر الخطي
والتحليل العددي وتحويلات فورييه والتحسين.
5- علوم طبيعية - Natural Sciences
كل ثانية حسابية مهمة عندما يتعلق الأمر بنمذجة المناخ.
يمكن للعلماء استخدام Julia لتطوير أدوات تحليل البيانات والتصور والحلول
الرقمية وتطبيقات الحوسبة العلمية بسرعة وسهولة.
تمكن قدرات جوليا الحسابية العددية العلماء من حل المشكلات الرياضية المعقدة بسهولة.
6- الطب والصيدلة - Medicine and Pharmacy
تستخدم جوليا على نطاق واسع في مجالات الطب وأبحاث الصيدلة.
يستخدم الباحثون جوليا لتحليل مجموعات البيانات الكبيرة لتحديد فعالية الأدوية ،
وفهم الآثار طويلة المدى للعلاجات ، ومحاكاة وتطوير علاجات جديدة.
يمكنك أيضًا استخدام Julia لإنشاء نماذج تنبؤية ولتحديد الأنماط في البيانات.
في الطب ، يمكنك استخدام جوليا لتطوير محاكاة طبية للتصوير الطبي لدراسة وتحليل الحالات الطبية.
يمكن استخدامه أيضًا لتحليل البيانات الطبية.
7- الصناعات التكنولوجية - Technological Industries
نظرًا لحقيقة أن جوليا سريعة جدًا وسهلة الاستخدام ، فإن الشركات
التكنولوجية تحدق في استخدام اللغة أكثر فأكثر.
تبنت شركات ومؤسسات مثل MIT و NASA و BlackRock و Pumas-AI و
Pfizer و Microsoft و Google و IBM وغيرها الكثير جوليا للقيام بمهام ومشاريع مختلفة.
8- طاقة - Energy
في قطاع الطاقة ، يمكن استخدام Julia لتحليل مجموعات البيانات الكبيرة ،
وتطوير النماذج والمحاكاة ، وإنشاء تطبيقات لإدارة الطاقة والحفاظ عليها.
يمكن استخدامه أيضًا لتطوير نماذج التنبؤ بالطاقة ، ومحاكاة إنتاج الطاقة واستهلاكها ،
وإنشاء تطبيقات إدارة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تطوير خوارزميات التعلم الآلي
مع جوليا للتنبؤ باستخدام الطاقة والتكلفة.
هناك العديد من القطاعات الأخرى حيث يمكن استخدام Julia ، مثل الرياضة
والطباعة ثلاثية الأبعاد. يمكن العثور على المزيد بما في ذلك حالات الحياة
الواقعية حيث يتم استخدام Julia في دراسات الحالة JuliaHub .
توفر مجموعة متنوعة من مستودعات Julia GitHub مكتبات لتطبيقات مختلفة.
يمكنك العثور عليها في قسم المجتمع بالموقع الرسمي لـ Julia Language.
الخلاصة :
بشكل عام ، تعد Julia اختيارًا ممتازًا لأولئك الذين يرغبون في
تعظيم نتائج مشروعات التعلم الآلي وعلوم البيانات.
إنها لغة لمجموعة من التطبيقات بسبب مكتباتها القوية وبناء الجملة
البسيط والسرعات العالية. Julia هو خيار رائع لإكمال المهام بسرعة وفعالية ،
سواء كان ذلك من خلال تصور البيانات أو تحليل البيانات أو التعلم الآلي.
جوليا Julia متعددة الاستخدامات وواسعة الحيلة ولها تطبيقات في العديد من المجالات.
جوليا Julia سهلة التعلم نسبيًا ، كما أن قابليتها للتوسع وقدرتها على التعامل مع
مجموعات البيانات الكبيرة تجعلها خيارًا جذابًا للعديد من التطبيقات.
مع تزايد شعبيتها ، من المؤكد أن جوليا Julia ستصبح واحدة من أكثر اللغات
المستخدمة على نطاق واسع لمختلف التطبيقات في المستقبل.