Лучшие языки и инструменты для науки о данных / машинного обучения, которые нужно освоить в 2022 году
Опубликовано: 2021-01-10Инженеры данных и инженеры по машинному обучению наблюдают резкий рост спроса и карьерных перспектив благодаря широкому внедрению больших данных, искусственного интеллекта и машинного обучения. Компании во всех отраслях отрасли набирают инженеров данных и инженеров по машинному обучению, которые владеют несколькими языками программирования, а также могут работать с множеством различных инструментов Data Science и инструментов машинного обучения.
Поскольку спрос на инженеров данных и инженеров машинного обучения продолжает расти, их профили работы также развиваются, как и требования к работе. Компании ожидают, что инженеры данных и инженеры машинного обучения будут опытными программистами, которые не только в курсе всех последних отраслевых тенденций, но и могут создавать инновационные продукты с использованием различных инструментов Data Science.
Если вам интересно, что это за инструменты и языки, о которых мы бредили, мы упростили вам задачу — вот список из десяти лучших инструментов и языков программирования, которые должен знать каждый инженер данных и инженер по машинному обучению!
Оглавление
Топ 5 языков программирования
1. Питон
Огромная популярность Python в сообществе разработчиков программного обеспечения и Data Science неудивительна. Существует множество преимуществ использования Python для науки о данных, поскольку этот высокоуровневый язык с открытым исходным кодом очень динамичен — он поддерживает объектно-ориентированные, императивные, функциональные, а также процедурные парадигмы разработки.
Самое приятное то, что у него аккуратный и простой синтаксис, что делает его идеальным языком для начинающих. Еще одним замечательным аспектом языка является то, что он содержит широкий спектр библиотек и инструментов для машинного обучения, таких как Scikit-Learn, TensorFlow, Keras, NumPy и SciPy, и это лишь некоторые из них .
2. С++
C++ — это язык программирования общего назначения, который широко используется разработчиками по всему миру для создания сложных высокопроизводительных приложений. Являясь расширением языка C, он сочетает в себе черты императивного, объектно-ориентированного и универсального языков программирования. Двумя фундаментальными характеристиками C++ являются скорость и эффективность.
C++ позволяет получить высокий уровень контроля над системными ресурсами и памятью. Что делает его идеально подходящим языком для машинного обучения, так это его хорошо спроектированные репозитории машинного обучения — TensorFlow, LightGBM и Turi Create. Кроме того, C++ является гибким в том смысле, что его можно использовать для создания приложений, которые могут адаптироваться к различным платформам.
3. SQL
SQL расшифровывается как язык структурированных запросов. Это стандартный язык для систем управления реляционными базами данных. SQL используется для хранения, обработки, извлечения и управления данными в реляционных базах данных.
SQL можно встраивать в другие языки с помощью модулей SQL, библиотек и предварительных компиляторов. Почти все системы управления реляционными базами данных (RDMS), такие как MySQL, MS Access, Oracle, Sybase, Informix, Access, Ingres, Postgres, используют SQL в качестве стандартного языка баз данных.
4. JavaScript
JavaScript — один из самых популярных языков веб-скриптов. Это основанный на прототипах, мультипарадигменный, однопоточный, динамический язык, который поддерживает объектно-ориентированный, императивный и декларативный стили программирования.
Хотя JavaScript широко используется в качестве языка сценариев для веб-страниц, даже небраузерные среды, включая Node.js, Apache CouchDB и Adobe Acrobat, используют этот язык. В JavaScript есть множество библиотек, полезных для обучения и развертывания моделей машинного обучения, включая TensorFlow.js, Brain.js, machinelearn.js, math.js, face-api.js и R-js.
5. Ява
Еще один язык программирования общего назначения в нашем списке. Java — это объектно-ориентированный язык на основе классов, используемый для разработки программного обеспечения, мобильных приложений, веб-приложений, игр, веб-серверов/серверов приложений и многого другого. Он работает на основе концепции WORA (написать один раз, запустить где угодно) — после того, как вы скомпилируете код на Java, вы можете запускать код на всех платформах, поддерживающих Java (перекомпиляция не требуется).
Сегодня Java используется разработчиками и инженерами для разработки экосистем больших данных. Кроме того, в Java есть множество библиотек машинного обучения, таких как Weka, ADAMS, JavaML, Mahout, Deeplearning4j., ELKI, RapidMiner и JSTAT.
5 лучших инструментов
1. АМС
Amazon Web Services (AWS) — это защищенная платформа облачных сервисов, разработанная Amazon. Он предлагает облачные услуги по запросу для частных лиц, предприятий, корпораций и даже правительства по модели оплаты по мере использования. AWS предоставляет платформы облачных вычислений, хранилище баз данных, доставку контента и различные другие функции, помогающие компаниям масштабироваться и расширяться.
Используя AWS, вы можете запускать веб-серверы и серверы приложений в облаке для размещения динамических веб-сайтов; хранить файлы в облаке и получать к ним доступ из любого места и в любое время; доставляйте статические/динамические файлы кому угодно по всему миру через сеть доставки контента (CDN) и массово рассылайте электронные письма своим клиентам.

2. Тензорный поток
TensorFlow — отличный инструмент машинного обучения для систем глубокого обучения. Это программная библиотека машинного обучения на основе JavaScript с открытым исходным кодом, используемая для обучения и развертывания моделей на Node.js, а также в браузерах. Это также отличный инструмент для числовых вычислений с использованием графов потока данных.
В то время как основная библиотека позволяет беспрепятственно разрабатывать и обучать модели машинного обучения в браузерах, TensorFlow Lite — облегченная библиотека для развертывания моделей на мобильных и встроенных устройствах. Существует также TensorFlow Extended — комплексная платформа, которая помогает подготавливать данные, обучать, проверять и развертывать модели машинного обучения в крупных производственных средах.
3. ПиСпарк
PySpark — это не что иное, как Python для Spark. Это объединение языков программирования Apache Spark и Python. Основная цель PySpark — помочь программистам писать и разрабатывать приложения Spark на Python.
В то время как Apache Spark — это среда кластерных вычислений с открытым исходным кодом, Python — это язык программирования общего назначения высокого уровня с набором полезных библиотек. Оба имеют простоту в качестве своей основной функции и могут использоваться для машинного обучения и потоковой аналитики в реальном времени. Так что сотрудничество оправдано. PySpark — это API Python для Spark, который позволяет использовать простоту Python, а также скорость и мощность Apache Spark для различных приложений больших данных.
4. Улей
Hive — это программное обеспечение хранилища данных, которое используется для обработки структурированных данных на платформе Hadoop. Он построен на основе Hadoop и упрощает чтение, запись и управление большими наборами данных, хранящимися в распределенном хранилище, с помощью SQL.
По сути, Hive — это платформа, используемая для разработки машинописных текстов SQL для операций MapReduce. Он имеет три основные функции: обобщение данных, запрос и анализ. Hive поддерживает запросы, написанные на HiveQL или HQL, декларативном языке, подобном SQL.
5. Scikit-Learn
Scikit-Learn — это библиотека машинного обучения для Python с открытым исходным кодом. Его дизайн вдохновлен другими ведущими библиотеками на основе Python — NumPy, SciPy и Matplotlib. Он поставляется с различными алгоритмами, включая машину опорных векторов (SVM), случайные леса, k-соседей и т. д. Он также содержит множество других инструментов для машинного обучения и статистического моделирования, таких как классификация, регрессия, кластеризация и уменьшение размерности, выбор модели. и предварительная обработка
Из всех библиотек с открытым исходным кодом у Scikit-Learn лучшая документация. Он используется не только для построения моделей машинного обучения, но и широко используется в соревнованиях Kaggle.
Изучите курсы по науке о данных в лучших университетах мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.
Заключение
Итак, это наш список из десяти самых полезных и популярных инструментов для обработки и анализа данных и языков программирования для инженеров по обработке данных/машинному обучению. Каждый инструмент уникален по-своему и имеет свои уникальные области применения. Хитрость в использовании этих инструментов в полной мере заключается в том, чтобы знать, какой инструмент / язык использовать для какой ситуации. Если вы новичок, вы можете использовать эти инструменты для своих проектов машинного обучения.
Экспериментируйте с языками программирования и инструментами машинного обучения. Учитесь методом проб и ошибок. Единственная важная вещь здесь — это ваше желание учиться — если вам интересно учиться, повышение квалификации больше не остается сложной задачей! Если вы хотите запачкать руки инструментами машинного обучения, обратитесь за помощью к отраслевым наставникам, ознакомьтесь с расширенной сертификацией IIT-Madras и upGrad в области машинного обучения и облачных вычислений.
Почему Python считается наиболее подходящим для науки о данных?
Хотя все эти языки подходят для науки о данных, Python считается лучшим языком для обработки данных. Ниже приведены некоторые из причин, по которым Python является лучшим среди лучших: Python гораздо более масштабируем, чем другие языки, такие как Scala и R. Его масштабируемость заключается в гибкости, которую он предоставляет программистам. Он имеет множество библиотек для обработки данных, таких как NumPy, Pandas и Scikit-learn, что дает ему преимущество над другими языками. Большое сообщество программистов на Python постоянно вносит свой вклад в язык и помогает новичкам расти вместе с Python. Встроенные функции облегчают изучение по сравнению с другими языками. Кроме того, модули визуализации данных, такие как Matplotlib, дают вам лучшее понимание вещей.
Какие шаги необходимы для построения модели машинного обучения?
Для разработки модели машинного обучения необходимо выполнить следующие шаги: Первый шаг — собрать набор данных для вашей модели. 80 % этих данных будут использоваться при обучении, а остальные 20 % — при тестировании и проверке модели. Затем вам нужно выбрать подходящий алгоритм для вашей модели. Выбор алгоритма полностью зависит от типа задачи и набора данных. Далее идет обучение модели. Он включает запуск модели с различными входными данными и ее повторную настройку в соответствии с результатами. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будут достигнуты наиболее точные результаты. После обучения модели она проверяется на новых наборах данных и соответствующим образом улучшается для получения точных результатов.
Какова роль специалиста по данным?
Данные нужны всем. Все либо генерируют данные, либо потребляют данные каждую секунду. От просмотра видео на YouTube и серфинга в Google до публикации изображения в Instagram и извлечения данных с высоким уровнем безопасности с помощью секретной разведки — данные задействованы. Когда нас окружает так много данных, нам нужен кто-то, кто может с ними справиться и извлечь из них что-то значимое, и именно этим занимается специалист по данным. Наука о данных — это искусство обработки больших блоков больших данных и извлечения из них обработанной информации.