أفضل مكتبات Python للمبرمجين والمطورين في مختلف المجالات التقنية

أهم مكتبات بايثون تفيد مختلف التخصصات التقنية

تُعد لغة بايثون من أكثر لغات البرمجة شيوعاً والاسهل في التعلم و الاستخدام، حيث تجمع بين  البساطة والقوة، وهذا ما يجعلها الخيار الأمثل للمطورين  والمبرمجين في مختلف المجالات. 

تتميز لغة بايثون بوجود مكتبات ضخمة تدعم العديد من العمليات الأساسية،بالإضافة العديد من المكتبات الخارجية المتخصصة في مختلف المجالات التقنية مثل تحليل البيانات وتعليم الآلة والذكاء الإصطناعي وتطوير مواقع الويب  والألعاب وواجهات سطح المكتب.

المكتبات البرمجية في بايثون

كلنا نعرف المكتبة التي تحتوي على الكتب والروايات في الواقع لكن المكتبات في عالم البرمجة  شيئ آخر وهي عبارة عن مكتبات لاتحتوي على الكتب والصحف إنما يشير مصطلح مكتبة في البرمجة إلى مجموعة من التعليمات البرمجية التي تم تطويرها لتحقيق هدف معين والوصول لنتيجة تم دراستها جيداً، بحيث تساعد المطورين على إنجاز المهام البرمجية واختصار كتابة الكود و البرمجة من الصفر، عليك تضمين هذه المكاتب في المشروع  واستخدامها في أي مشروع خاص بك، أبسط مثال لمكتبات بايثون هي مكتبة تصميم pdf، يمكنك البحث والحصول على مكتبات بايثون من موقع مكتبات بايثونPyPl . 

أفضل مكتبات بايثون لتطوير تطبيقات الأندرويد 

على الرغم من أن  Java وKotlin و إطار عمل flutter هما الخيارات الأساسية لمطوري تطبيقات أندرويد  إلا أن لغة بايثون قد تكون  خياراً مناسباً  عند البعض لإنشاء تطبيقات أندرويد بفضل مجموع من المكتبات الخارجية والأدوات التي توفرها  بايثون  ومن أفضل المكتبات لبرمجة تطبيقات أندرويد المتوفرة :

1. Kivy: مكتبة مفتوحة المصدر مبنية بلغة بايثون لإنشاء واجهات تطبيقات أندرويد بطريقة سهلة ومرنه، تساعد في بناء نماذج تفاعلية أولية تساعد في عرض التطبيقات بشكل أولي وعرضة لأصحاب المصلحة قبل التطوير والعمل على المشروع الحقيقي تعرف على المزيد عن Kivy. 
2. BeeWare: ليس مكتبة أنما مجموعة من الأدوات التي تتيح لك كتابة كود بلغة بايثون وتحويلة لتطبيقات Native متعددة المنصات, من مميزات هذه الأداة أنها تمكن مستخدميها من تصميم تطبيقات أندرويد بأستخدام واجهات رسومية سهلة وبسيطة لمعرفة المزيد عنها إليك البرنامج التعليمي. 

أفضل مكتبات بايثون متخصصة في علم البيانات (Data Science)

علم البيانات يعتمد بشكل كبير على مجموعة من الأدوات التي تساعد  المتخصصين في مجال تحليل البيانات والإحصاء ومن  أكثر لغات البرمجة عتماداً هي بايثون لما تقدم من مكاتب قوية  ومرنة وسهلة الأستخدام للعمل مع البيانات والإحصاء ونسترض لكم أفضل المكتبات المستخدمة في علم البيانات هي:

1. NumPy: هي مكتبة متخصصة في التعامل مع العمليات الرياضية والمنطقية المعقدة على المصفوفات  متعددة الأبعاد وتوليد الأرقام العشوائية تعتبر مكتبة الحوسبة العلمية في لغة بايثون, تساعد هذة المكتبة في عمليات فرز وادخال البيانات وايضاً عمليات الجبر الخطي المتعارف عليها, يمكنك البدء باستخدام مكتبة NumPy من دليل المستخدم.
2. Pandas: هي حزمة بايثون للتعامل مع هياكل البيانات العلائقية  بطريقة مرنة وسريعة هذه المكتبة مصممة للتعامل  في الجانب العملي مع البيانات  في بايثون, تعتبر اداة تحليل ومعالجة بيانات قوية وسريعة تفيد تخصص علم البيانات حيث تمكنك من تصدير البيانات بصيغ ملفات مختلفة مثل ملفات (Excel,SQL,CSV) يمكنك الإطلاع على المزيد من مميزات مكتبة Pandas .
3. matplotlib: مكتبة رسومية تساعد محللي البيانات في إنشاء مخططات رسومية ومرئيات مختلفة حسب ماتم معالجتة في مستند يحتوي على بيانات, تساعد في عمل تقارير إحصائية  بأستخدام مخططات رسومية تفاعلية.
4. Searbon: توفر هذة المكتبة مجموعة من الرسومات والواجهات عالية المستوى والجذابة والغنية بالبيانات كما تعتمد على مكتبة matplotlip  للمعرفة أكثر عن هذة المكتبة يمكنك فتح التوثيق الخاص بها على الموقع الرسمي.

أفضل مكتبات بايثون متخصصة في تعلم الآلة

تعلم الآلة يعتبر من أهم المجالات التي تعتمد على لغة بايثون , وذلك بفضل المكتبات التي توفر أدوات متقدمة وسهلة الاستخدام لبناء النماذج وتطبيق خوارزميات تعلم الآلة,إليك  قائمة بأفضل مكتبات بايثون المتخصصة في تعلم الآلة وفوائد كل منها:

1. TensorFlow: مكتبة برمجيات مفتوحة المصدر للحواسيب الرقمية عالية الأداء. تسمح بنيتها البرمجية بنشر العمليات الحسابية عبر مجموعة متنوعة من الأجهزة والخوادم تسمح بمشاركة وحدات مجالة الرسومات والمعالجة المركزية وصولاَ للأجهزة المحمولة.
2. Scikit-learn: مكتبة مفتوحة المصدر تستخدم على نطاق واسع  في تنفيذ  الخوارزميات التقليدية في تعلم الآلة, تم بناء هذة  المكتبة بناءً على مجموعة من المكاتب التي ذكرناها مسبقاً مثل:Numpyو matplotlib ,تستخدم هذة المكتبة مجموعة من الشركات الكبرى مثل Spotify في الأبحاث وتعلم الآلة.
3.  PyTorch: مكتبة مفتوحة المصدر قامت بتطويرها شركة (Facebook)Meta,تستخدم في التعلم العميق,تتميز بمرونة عالية لتطوير النماذج التجريبية وتدعم التعلم العميق الموزع, تستخدم في مجال البحث العلمى والتطبيقات التجارية المتقدمة.
4. XGBoost:  مكتبة متخصصة في بناء خوارزمية Gradient Boosting تستخدم في تحسين النماج التنبؤية وتستخدم على نطاق واسع في مسابقات Kaggle.

أفضل مكتبات بايثون في الذكاء الإصطناعي و التعلم العميق

1. Keras: مكتبة التعلم العميق وتصميم الشبكات العصبية  تتيح بناء وتدريب موديلات أو ما يسمى النماذج لرؤية الكمبيوتر ومعالجة اللغة الطبيعية والصوت والتنبؤ بالسلاسل الزمنية.
2. Theano: مكتبة ثينو تساعد في العمليات التي تتم على المصفوفات كونها معتمدة على NumPy لتحسين العمليات الرياضية لنماذج الذكاء الإصطناعي.
3. OpenCv: هذة المكتبة متخصصة في الرؤية الحاسوبية وتساعد في التعرف على الصور مستخدمة في العديد من نماذج الذكاء الإصطناعي, المكتبة مجانية ومفتوحة المصدر.
4. NLP Libraries: مكاتب معالجة نصوص اللغة الطبيعية  المتقدمة مثل مكتبة NLTK و SpaCy التي تدعم تدريب نماذج الذكاء الإصطناعي لأكثر من 70 لغة تتميز في قدرتها على تصنيف النص .

أفضل مكتبات بايثون لتحليل البيانات الإحصائية

1. Statsmodels: مكتبة لتحليل ومعالجة البيانات الإحصائية  والإحصاءات الوصفية والإستدلال للنماج.
2. Pingouin: تم تصميم المكتبة للوظائف الإحصائية البسيطة لكنها شاملة للعديد من  الوظائف الإحصائية يمكنك التعرف على مكتبة Pingouin.

أفضل مكتبات بايثون في الأمن السيبراني (Cybersecurity)

لغة بايثون تقدم مجموعة من المكتبات السهلة الإستخدام في تصميم أدوات لإختبار ألأختراق و تحليل الثغرات الأمنية في الشبكات والمواق ومن أهم المكتبات:

1. Paramiko: مكتبة باراميكو لبروتوكولSSHv2 لتنفيذ العمليات عبر بروتوكول SSH يوفر وظائف الخادم والعميل وتستخدم في تنفيذ أوامرShell عن بعد او نقل الملفات.
2. Scapy: هي مكتبة تستخدم لتحليل حزم الشبكة,تستطيع فك تشفير حزم العديد من البروتوكولات,تمكن متخصصي مجال الأمن السيبراني من القيام بالمهام الكلاسيكية بسهولة مثل المسح الضوئي أو التحقق او الإختبار.

مكتبات الشبكات والإتصالات  بايثون  

توجد العديد من المكتبات الخارجية المتخصصة في الإنترنت والشبكات المستخدمة في التطبيقات التي تحتاج الوصَل للشبكة ومن أهم هذه المكتبات:

1. Requests: مكتبة التعامل مع الإتصالات تستخدم بروتوكول http والتطامل مع الطلبات بسهولة ومرونه عالية، تتعامل المكتبة مع طرق GET و POST و PUT, تعد المكتبة الأكثر تحيملاً نظراً لضروره استخدامها في غالبية المشاريع.
2. مكتبة Socket: هذه المكتبات تساعد المبرمجين في إنشاء مقبس خوادم وعملاء أو ما يسمى ويب سوكيت يعجل التطبيق يصل للشبكة في الوقت الحقيقي كما تدعم بايثون العديد من مكتبات socket. 

مكتبات البيانات الجغرافية وتحليل الخرائط بايثون 

1. Geopandas: هو تسهيل العمل مع البيانات الجغرافية وتحليل الخرائط هذه المكتبة تابعة لمكتبة تحليل البيانات الشهيرة Pandas يمكنك تحميل ومعرفة  مكتبة  جيوبانداس. 
2. Fiona:تساعد هذه المكتبة في تدفق بيانات العالم البسيط من والى تنسيقات GIS, تستخدم في تحليل البيانات الجغرافية،تعتمد على GDAL ولكنها تختلف روابطها عن Fiona. 
3. Folium: هي مكتبة مفتوحة المصدر تقوم بمعالجة مجموعة من البيانات وتحويلها إلى خريطة تفاعلية. 

الخاتمة

يمكنك إختيار المكتبة التي تناسب مجالك فلغة بايثون  تفيد مختلف التخصصات التقنية وتوفر العديد من الأدوات الجاهزة التي تساعد المطورين المحترفين والمبتدئين في تحليل البيانات والأبحاث العلمية في مجال الذكاء الإصطناعي التعلم العميق وتعلم الآلة والشبكات العصبية لغة بايثون غنية عن التعريف  وتمتلك مجتمع كبير يسعى كل يوم إلى التطوير المستمر.