Tại sao python cho máy tính khoa học

Không giống như Matlab hoặc R, Python không đi kèm với bộ mô-đun được đóng gói sẵn để tính toán khoa học. Dưới đây là các khối xây dựng cơ bản có thể được kết hợp để có được một môi trường điện toán khoa học

Python, một ngôn ngữ điện toán chung và hiện đại

• Ngôn ngữ. kiểm soát luồng, loại dữ liệu [

  In [2]: print?
  Type:               builtin_function_or_method
  Base Class:         
  String Form:        
  Namespace:          Python builtin
  Docstring:
      print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]
  
      Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
      Optional keyword arguments:
      file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
      sep:  string inserted between values, default a space.
      end:  string appended after the last value, default a newline.
  

  0,

  In [2]: print?
  Type:               builtin_function_or_method
  Base Class:         
  String Form:        
  Namespace:          Python builtin
  Docstring:
      print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]
  
      Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
      Optional keyword arguments:
      file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
      sep:  string inserted between values, default a space.
      end:  string appended after the last value, default a newline.
  

  1], bộ sưu tập dữ liệu [danh sách, từ điển], v.v.
• Các module của thư viện chuẩn. xử lý chuỗi, quản lý tập tin, giao thức mạng đơn giản
• Một số lượng lớn các mô-đun hoặc ứng dụng chuyên dụng được viết bằng Python. khung web, v.v. … và máy tính khoa học
• Công cụ phát triển [thử nghiệm tự động, tạo tài liệu]

Xem thêm

Thư viện số cốt lõi

• Nặng nề. điện toán số với các đối tượng mảng số mạnh mẽ và các thói quen để thao tác với chúng. http. //www. cục mịch. tổ chức/

  Xem thêm

• scipy. quy trình số cấp cao. Tối ưu hóa, hồi quy, nội suy, v.v. http. //www. scipy. tổ chức/

  Xem thêm

• Matplotlib. Trực quan hóa 2-D, sơ đồ “sẵn sàng xuất bản” http. // matplotlib. tổ chức/

  Xem thêm

Môi trường tương tác nâng cao

• IPython, bảng điều khiển Python nâng cao http. //ipython. tổ chức/
• Jupyter, sổ ghi chép trong trình duyệt http. // jupyter. tổ chức/

Gói dành riêng cho tên miền,

• mayavi cho
• gấu trúc, mô hình thống kê, seaborn cho
• sympy cho
• scikit-hình ảnh cho
• scikit-học cho

và nhiều gói khác không được ghi lại trong các bài giảng scipy

Xem thêm

1. 1. 3. Trước khi bắt đầu. Cài đặt môi trường làm việc

Python có nhiều loại và có nhiều cách để cài đặt nó. Tuy nhiên, chúng tôi khuyên bạn nên cài đặt bản phân phối khoa học-máy tính, sẵn sàng đi kèm với các phiên bản mô-đun khoa học được tối ưu hóa

Cảnh báo

Bạn nên cài đặt Python 3

Trăn 2. 7 đã hết tuổi thọ và sẽ không được bảo trì sau ngày 1 tháng 1 năm 2020

Làm việc với Python 2. 7 là rủi ro của riêng bạn. Đừng mong đợi nhiều sự hỗ trợ

• thông báo chính thức
• kết thúc là đêm

Dưới Linux

Nếu bạn có một bản phân phối gần đây, hầu hết các công cụ có thể được đóng gói và bạn nên sử dụng trình quản lý gói của mình

hệ thống khác

Có một số bản phân phối Python Khoa học đầy đủ tính năng

• Trăn Anaconda
• EPD
• WinPython

1. 1. 4. quy trình làm việc. môi trường tương tác và soạn thảo văn bản

Công việc tương tác để kiểm tra và hiểu các thuật toán. Trong phần này, chúng tôi mô tả quy trình công việc kết hợp công việc tương tác và hợp nhất

Python là một ngôn ngữ có mục đích chung. Như vậy, không có một môi trường may mắn nào để làm việc và không chỉ có một cách sử dụng nó. Mặc dù điều này khiến người mới bắt đầu khó tìm đường hơn nhưng Python có thể được sử dụng cho các chương trình, trong máy chủ web hoặc thiết bị nhúng

1. 1. 4. 1. công việc tương tác

Chúng tôi đề xuất một công việc tương tác với bảng điều khiển IPython hoặc con của nó, sổ ghi chép Jupyter. Chúng rất tiện để khám phá và hiểu các thuật toán

dưới cuốn sổ

Để thực thi mã, hãy nhấn “shift enter”

bắt đầu ipython

In [1]: print['Hello world']
Hello world

Nhận trợ giúp bằng cách sử dụng?

In [2]: print?
Type:               builtin_function_or_method
Base Class:         
String Form:        
Namespace:          Python builtin
Docstring:
    print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]

    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
    sep:  string inserted between values, default a space.
    end:  string appended after the last value, default a newline.

Xem thêm

• Hướng dẫn sử dụng IPython. https. //ipython. đọcthedocs. io/vi/ổn định/
• Bắt đầu nhanh Máy tính xách tay Jupyter. http. // jupyter. đọcthedocs. io/vi/mới nhất/bắt đầu nhanh nội dung. html

1. 1. 4. 2. Xây dựng công việc trong một biên tập viên

Khi bạn tiến về phía trước, điều quan trọng là không chỉ hoạt động tương tác mà còn phải tạo và sử dụng lại các tệp Python. Đối với điều này, một trình soạn thảo mã mạnh mẽ sẽ giúp bạn tiến xa. Dưới đây là một số trình soạn thảo tốt dễ sử dụng

• gián điệp. tích hợp bảng điều khiển IPython, trình gỡ lỗi, trình lược tả…
• PyCharm. tích hợp bảng điều khiển IPython, sổ ghi chép, trình gỡ lỗi… [có sẵn miễn phí, nhưng thương mại]
• Mã phòng thu trực quan. tích hợp bảng điều khiển Python, sổ ghi chép, trình gỡ lỗi, …
• nguyên tử

Một số trong số này được vận chuyển bởi các bản phân phối Python khoa học khác nhau và bạn có thể tìm thấy chúng trong menu

Như một bài tập, hãy tạo một tệp my_file. py trong trình chỉnh sửa mã và thêm các dòng sau

s = 'Hello world'
print[s]

Bây giờ, bạn có thể chạy nó trong bảng điều khiển IPython hoặc sổ ghi chép và khám phá các biến kết quả

In [1]: %run my_file.py
Hello world

In [2]: s
Out[2]: 'Hello world'

In [3]: %whos
Variable   Type    Data/Info
----------------------------
s          str     Hello world

Từ một tập lệnh đến các chức năng

Mặc dù việc chỉ làm việc với các tập lệnh rất hấp dẫn, nhưng đó là một tệp chứa đầy các hướng dẫn nối tiếp nhau, nhưng hãy lên kế hoạch phát triển dần dần tập lệnh thành một tập hợp các chức năng

• Một tập lệnh không thể tái sử dụng, các chức năng là
• Suy nghĩ về các chức năng giúp phá vỡ vấn đề trong các khối nhỏ

1. 1. 4. 3. Mẹo và thủ thuật IPython và Jupyter

Hướng dẫn sử dụng chứa rất nhiều thông tin. Ở đây chúng tôi giới thiệu nhanh về bốn tính năng hữu ích. lịch sử, hoàn thành tab, chức năng ma thuật và bí danh

Lịch sử lệnh Giống như trình bao UNIX, bảng điều khiển IPython hỗ trợ lịch sử lệnh. Nhập lên và xuống để điều hướng các lệnh đã nhập trước đó

In [1]: x = 10

In [2]: 

In [2]: x = 10

Tab completion Tab completion, is a convenient way to explore the structure of any object you’re dealing with. Simply type object_name. to view the object’s attributes. Besides Python objects and keywords, tab completion also works on file and directory names.*

In [1]: x = 10

In [2]: x.
x.bit_length   x.denominator  x.imag         x.real
x.conjugate    x.from_bytes   x.numerator    x.to_bytes

Các chức năng ma thuật Bảng điều khiển và sổ ghi chép hỗ trợ cái gọi là các chức năng ma thuật bằng cách đặt trước một lệnh bằng ký tự

In [2]: print?
Type:               builtin_function_or_method
Base Class:         
String Form:        
Namespace:          Python builtin
Docstring:
    print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]

    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
    sep:  string inserted between values, default a space.
    end:  string appended after the last value, default a newline.

2. Ví dụ, các hàm

In [2]: print?
Type:               builtin_function_or_method
Base Class:         
String Form:        
Namespace:          Python builtin
Docstring:
    print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]

    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
    sep:  string inserted between values, default a space.
    end:  string appended after the last value, default a newline.

3 và

In [2]: print?
Type:               builtin_function_or_method
Base Class:         
String Form:        
Namespace:          Python builtin
Docstring:
    print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]

    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
    sep:  string inserted between values, default a space.
    end:  string appended after the last value, default a newline.

4 từ phần trước là các hàm ma thuật. Lưu ý rằng, cài đặt

In [2]: print?
Type:               builtin_function_or_method
Base Class:         
String Form:        
Namespace:          Python builtin
Docstring:
    print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]

    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
    sep:  string inserted between values, default a space.
    end:  string appended after the last value, default a newline.

5, được bật theo mặc định, cho phép bạn bỏ dấu

In [2]: print?
Type:               builtin_function_or_method
Base Class:         
String Form:        
Namespace:          Python builtin
Docstring:
    print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]

    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
    sep:  string inserted between values, default a space.
    end:  string appended after the last value, default a newline.

2 trước đó. Vì vậy, bạn chỉ cần gõ chức năng ma thuật và nó sẽ hoạt động

Các chức năng ma thuật hữu ích khác là

• In [2]: print?
  Type:               builtin_function_or_method
  Base Class:         
  String Form:        
  Namespace:          Python builtin
  Docstring:
      print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]
  
      Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
      Optional keyword arguments:
      file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
      sep:  string inserted between values, default a space.
      end:  string appended after the last value, default a newline.
  

  7 để thay đổi thư mục hiện tại

  In [2]: print?
  Type:               builtin_function_or_method
  Base Class:         
  String Form:        
  Namespace:          Python builtin
  Docstring:
      print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]
  
      Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
      Optional keyword arguments:
      file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
      sep:  string inserted between values, default a space.
      end:  string appended after the last value, default a newline.
  

  4

• In [2]: print?
  Type:               builtin_function_or_method
  Base Class:         
  String Form:        
  Namespace:          Python builtin
  Docstring:
      print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]
  
      Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
      Optional keyword arguments:
      file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
      sep:  string inserted between values, default a space.
      end:  string appended after the last value, default a newline.
  

  8 cho phép bạn dán mã, đặc biệt là mã từ các trang web đã được đặt trước bằng dấu nhắc Python tiêu chuẩn [e. g.

  In [2]: print?
  Type:               builtin_function_or_method
  Base Class:         
  String Form:        
  Namespace:          Python builtin
  Docstring:
      print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]
  
      Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
      Optional keyword arguments:
      file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
      sep:  string inserted between values, default a space.
      end:  string appended after the last value, default a newline.
  

  9] hoặc với dấu nhắc ipython, [e. g.

  s = 'Hello world'
  print[s]
  

  0]

  In [2]: print?
  Type:               builtin_function_or_method
  Base Class:         
  String Form:        
  Namespace:          Python builtin
  Docstring:
      print[value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout]
  
      Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
      Optional keyword arguments:
      file: a file-like object [stream]; defaults to the current sys.stdout.
      sep:  string inserted between values, default a space.
      end:  string appended after the last value, default a newline.
  

  8

• s = 'Hello world'
  print[s]
  

  1 cho phép bạn tính thời gian thực hiện các đoạn mã ngắn bằng cách sử dụng mô-đun

  s = 'Hello world'
  print[s]
  

  2 từ thư viện chuẩn

  In [1]: print['Hello world']
  Hello world
  

  1

  Xem thêm

• s = 'Hello world'
  print[s]
  

  3 cho phép bạn tham gia gỡ lỗi sau khi chết. Điều đó có nghĩa là, nếu mã bạn cố gắng thực thi, phát sinh một ngoại lệ, sử dụng

  s = 'Hello world'
  print[s]
  

  3 sẽ vào trình gỡ lỗi tại điểm mà ngoại lệ được đưa ra

  In [1]: print['Hello world']
  Hello world
  

  4

  Xem thêm

Bí danh Ngoài ra, IPython cung cấp nhiều bí danh khác nhau mô phỏng các công cụ dòng lệnh phổ biến của UNIX, chẳng hạn như

s = 'Hello world'
print[s]

5 để liệt kê các tệp,

s = 'Hello world'
print[s]

6 để sao chép tệp và

s = 'Hello world'
print[s]

7 để xóa tệp [danh sách đầy đủ các bí danh được hiển thị khi nhập

s = 'Hello world'
print[s]

8]

Tại sao nên sử dụng Python cho tính toán khoa học?

Python đã thống trị máy tính khoa học như thế nào?

Tại sao NASA sử dụng Python?

Tại sao Python là làn sóng tiếp theo trong điện toán Khoa học Trái đất?