ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДНИЕ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ «ПЕНЗЕНСКИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ» РЕФЕРАТ по дисциплине: «Охрана труда» на тему: «Python. История создания» Выполнил: Денисов Илья Студент группы 21ИС Руководитель: Кочеткова М.А. Преподаватель информатики Пенза 2023 Содержание Введение ................................................................................................................... 3 История Python ........................................................................................................ 4 Причины популярности Python.............................................................................. 5 Основные особенности языка Python .................................................................... 7 Преимущества и недостатки языка Python ........................................................... 9 Сферы применения Python ................................................................................... 10 Перспективы языка Python ................................................................................... 13 Заключение ............................................................................................................ 14 Список использованных источников .................................................................. 15 2 Введение В связи с наблюдаемым в настоящее время стремительным развитием персональной вычислительной техники, происходит постепенное изменение требований, предъявляемых к языкам программирования. Все большую роль начинают играть интерпретируемые языки, поскольку возрастающая мощь персональных компьютеров начинает обеспечивать достаточную скорость выполнения интерпретируемых программ. А единственным существенным преимуществом компилируемых языков программирования является создаваемый ими высокоскоростной код. Когда скорость выполнения программы не является критичной величиной, наиболее правильным выбором будет интерпретируемый язык, как более простой и гибкий инструмент программирования. В связи с этим, определенный интерес представляет рассмотрение сравнительно нового языка программирования Python (пайтон), который был создан его автором Гвидо ван Россумом (Guido van Rossum) в начале 90-х годов. 3 История Python Разработка Python началась еще в 80-е годы ХХ столетия. Именно тогда у Гвидо Ван Россума появилась идея о создании совершенно нового языка программирования, который стал бы преемником ABC и мог бы работать с операционной системой Амеба. Стоит отметить, что вплоть до 2018 года, автор принимал активное участие в развитии Python. Первая предварительная версия появилась в 1991 году. Уже в 1994 году сформировался основной форум Python comp.lang.python. Что касается Python 1.0, эта версия увидела свет в 1994 году. По мере развития, в язык добавлялись новые функции, которые привлекали все больше разработчиков. Ежегодно в язык вносились значимые дополнения, которые выпускались с новыми версиями. Последняя опубликована в октябре 2020 года. Итак, Python – это язык программирования с достаточно длительной историей. Причем по данным, этот язык является самым быстрорастущим несмотря на то, что выпущен он был более 20 лет назад. 4 Причины популярности Python Интерпретируемость — одно из главных преимуществ “питона”. Напомним, что интерпретируемым называется тот язык, код на котором не нужно компилировать, а можно сразу запускать. Запуск кода на Python возможен на любом ПК, интерпретаторы для него есть везде. А это значит, что разработчик может сразу видеть результат. Однако, будучи интерпретируемым языком, Python уступает по скорости компилируемым языкам (поскольку не работает непосредственно на компьютере). 1. Интерпретируемость сильно упрощает тестирование и перемещение с платформы на платформу небольших блоков кода. Совместимость с большинством существующих ОС делает Python универсальным языком программирования. 2. Он прекрасно подходит для тех, кто только начинает программировать. Данный высокоуровневый язык позволяет разработчику сосредоточиться на сути и целях, а не конкретных шагах и процедурах. По этой причине писать скрипты на Python оказывается быстрее, чем на многих других языках. 3. Его сходство с естественным языком (английским) сильно облегчает его изучение, если сравнивать Python с другими языками программирования. Разработчику легко запомнить синтаксис “питона” и начать читать код. 4. Помимо небольших прикладных скриптов, на Python можно писать и крупные коммерческие приложения, думая только о том, как обеспечить им необходимый функционал (все мелкие задачи решаются “под капотом”, и программисту не нужно беспокоиться о них). Надёжность делает язык программирования Python очень популярным[4]. Это четыре причины столь трепетной привязанности к “питону” со стороны программистов, хакеров и дата-сайентистов. 5 Ключевым фактором при его выборе является гибкость этого языка программирования и его соответствие ООП-парадигме. Поэтому его активно применяют в Data Science и машинном обучении. 6 Основные особенности языка Python Основной особенностью данного языка программирования является то, что его достаточно просто понять и изучить. Причем сделать это могут даже те, кто никогда раньше не сталкивался с программированием. А тем, кто уже имеет опыт написания приложения на других языках, изучение Python и вовсе не составит никакого труда. Одним из важнейших отличий этого языка от Java или C заключается в том, что для написания приложений здесь используется меньше кода. То есть написать свое первое приложение ученик сможет намного быстрее. Еще одна особенность заключается в том, что у Python есть множество библиотек, с помощью которых достичь своих целей в программировании можно намного быстрее. Например, Pygame позволяет написать игры и мультимедийные приложения. Для работы с bigdata используется библиотека Pandas. Django применяется для серверной части при разработке различных приложений. Python используется в работе крупных компаний. Например, этот язык применяется для анализа данных и создания рекомендаций в известных розничных онлайн сетях Amazon и Spotify. Walt Disney использует Python для создания анимаций. Такие известные социальные сети и онлайн стрим площадки как Instagram и Youtube целиком написаны на Python. Наконец, язык применяется NASA для автоматизации процессов WAS. А теперь давайте посмотрим, в каких сферах применяется данный язык разработки. Используется Python и АНБ США для шифрования и анализа информации [1]. Веб приложения Это одна из сфер применения языка Python. Для веб-разработки используются различные фреймворки. Наиболее популярным является Django. Также, с помощью этого языка можно создавать свои собственные сайты, для чего применяется целый набор движков. А для сбора информации в интернете 7 применяются различные парсеры, написанные на Python С их помощью, к примеру, можно проанализировать сайты конкурентов. Программы Python используется для написания широкого перечня программ, создаваемых для различных целей. Например, на этом языке написан редактор для создания трехмерной графики Blender. Также, с помощью Python создан BitTorrent. Мобильные приложения Это одно из наиболее популярных сегодня направлений. Мобильные приложения буквально захватили умы многих разработчиков и пользуются высоким спросом. Однако если рассматривать именно этот сегмент, здесь Python несколько уступает позиции языку Java. Для iOS (мобильные устройства компании Apple) используются такие языки, как Swift или Objective-C. Python приходит на помощь тогда, когда необходимо написать серверную часть приложения. Игры Игровая индустрия зародилась уже давно и сегодня это много миллиардный бизнес. Многие игры либо полностью, либо частично написаны с помощью языка Python. Например, этот язык разработчик применялся при создании таких шедевров, как Battlefield 2 или Civilization IV. Всем известная игра Мир Танков или World of Tanks также использует Python [5]. Помимо всего вышеперечисленного, язык также используется при создании различных скриптов и встроенных систем. То есть, как можно увидеть из всего вышеперечисленного, Python имеет широкую сферу применения, которая не ограничивается какой-то одной областью. 8 Преимущества и недостатки языка Python К плюсам данного языка программирования можно отнести следующие моменты: 1. Он идеально подходит для знакомства с разработкой. Python проще и понятнее более сложных языков. То есть, он идеально подходит для старта. 2. Для работы с Python предлагается большое количество сред разработки. Помимо этого, предлагается большое количество библиотек и фреймворков, которые существенно упрощают процесс создания приложений. 3. Python является самым быстрорастущим. Несмотря на достаточно «почтенный» возраст языка, он не просто востребован, но и постоянно развивается. Ежегодно выпускаются новые версии, вносящие определенные элементы улучшений и оптимизации. 4. Python востребован на рынке. Несмотря на растущее количество программистов, работающих на этом языке, спрос на него тоже растет. 5. Меньше кода. Разработка на Python идет значительно быстрее, чем на других языках программирования. А теперь рассмотрим основные недостатки: 1. Программы, написанные с помощью Python, считаются одними из самых медленных. Например, приложения для мобильных устройств, разработанные с помощью Swift, работают в 8,7 раз быстрее. Данный язык программирования не подходит для тех задач, которые требуют большого объема памяти. 2. Зависимость от системных библиотек. 3. Интерпретатор не позволяет выполнять несколько потоков одновременно [3]. В принципе, озвученные выше преимущества являются определяющими при изучении языка программирования. После изучения Python, программист сможет намного быстрее освоить другие языки. Поэтому на недостатки можно не обращать внимания. 9 Сферы применения Python 1. Web-разработка Всю серверную часть веб-сайта можно написать на “питоне”. Но не на чистом Python, а на популярных фреймворках (Django, Flask), которые, в свою очередь, написаны на нём. Эти фреймворки упрощают процессы генерации html-страничек, которые пользователь видит в своём браузере, запросы к базе данных, обработку адресов. К сегодняшнему дню уже написана масса дополнительных инструментов для реализации веб-приложений. Например, с помощью HTMLGen авторства сторонних разработчиков можно добавлять готовые классы для htmlстраницы на Python; пакет mod_python помогает запускать Apache-скрипты и при этом обеспечивать стабильное функционирование шаблонов Python Server Pages. 2. Визуальный интерфейс В области графики многие задачи тоже решаются с помощью языка программирования Python. Если вам необходимо адаптировать создаваемый графический интерфейс под стилистику операционной системы, где будет запускаться приложение, то вы можете использовать Python с дополнительными графическими библиотеками Dabo и PythonCard, которые значительно упростят процесс разработки. 3. Базы данных Современная версия “питона” создавалась таким образом, чтобы максимально просто и ясно взаимодействовать с любыми базами данным. В частности, рабочая среда языка содержит программный интерфейс для работы с базами прямо в скрипте посредством SQL-запросов. Код на Python потребует лишь минимальных доработок, если нужно будет использовать его для БД Oracle и MySQL. 4. Системное программирование и администрирование 10 У Python есть интерфейсы для управления службами различных ОС, в которых он работает — Linux, Windows и др. Поэтому на “питоне” удобно писать портативные приложения для ПК. Уже давно язык программирования Python используют системные администраторы для написания своих программ. Посредством Python можно ускорять открытие и поиск файлов в папках, запуск программ, вычисления и другие типичные задачи. 5. Сложные расчёты В области вычислений язык программирования Python не менее продвинут, чем C++ и FORTRAN. Для осуществления математических вычислений создано расширение NumPy, работающее с уравнениями, массивами данных и другими их форматами. С момента установки этого расширения на ПК “питон” моментально интегрируется с библиотеками формул. 6. Машинное обучение В машинном обучении активно используются не только основной инструментарий языка Python, но и фреймворки, а также дополнительные библиотеки, “заточенные” специально под ML. Наиболее популярные среди них — это TensorFlow (низкоуровневая библиотека, позволяющая пользователю самому создавать алгоритмы) и scikit-learn (который уже содержит наиболее часто встречающиеся алгоритмы обучения). На языке программирования Python пишется такой функционал для машинного обучения, с помощью которого работают системы распознавания голосов и лиц. Python используют специалисты по глубокому обучению и создатели нейронный сетей. 7. Автоматизация бизнес-процессов Одна из наиболее востребованных ниш в IT, где используется Python — это написание коротких скриптов для автоматизации ряда рабочих процессов и стандартных процедур. К примеру, это небольшой код, автоматически обрабатывающий входящие письма: он сортирует их по наличию заданных ключевых фраз, чем сильно упрощает жизнь пользователю (делать то же самое вручную было бы сложно и долго). 11 В чём же секрет эффективности языка Python для программирования таких скриптов из нескольких строк? Это, в первую очередь, простой и понятный синтаксис, составлять сценарии на котором — одно удовольствие. И, во вторую очередь, отсутствие этапа компиляции и возможность сразу запустить и отладить код. 8. Геймдев К индустрии игр многие относятся несерьёзно, и совершенно зря. Именно игровая индустрия привела к появлению многих удобных и полезных гаджетов, дала мощный толчок развитию цифровой графики и другим разработкам. Создать крупный проект на одном только Python не получится — он занимает довольно скромное место и выполняет узкий набор функций [6]. В процессе изучения Python следует пробовать свои силы на простых задачах, начинать с элементарных скриптов (и неважно, что они кажутся банальными и слишком лёгкими). Постепенно вы выберете для себя конкретное направление в программировании и будете специализироваться на нём, прицельно “прокачивая” навыки и строя карьеру. 12 Перспективы языка Python Стоит ли изучать Python? Да, так как у этого языка хорошие перспективы. Он быстро развивается и постоянно обновляется. Спрос на рынке труда также достаточно высок. Python является одним из лучших языков программирования для работы с большими данными. А сегодня это направление является очень перспективным. Например, с помощью Python пишут программы, собирающие данные об активности покупателей, анализируют ситуацию в компании и делают прогнозы ее развития. В условиях растущей конкуренции и расширения бизнеса, подобные программы будут пользоваться большим спросом в будущем. Python применяется для разработки алгоритмов машинного обучения. К примеру, с помощью этого языка программирования был разработан специальный рекомендательный сервис на Netflix [2]. Еще одно перспективное направление – парсинг данных. Продвижение сайтов в сети Интернет – важный этап развития любого бизнеса. Для упрощения этой процедуры пишутся специальные скрипты с помощью Python, которые позволяют собрать информацию о ссылках, картинках и многое другое. 13 Заключение Благодаря простоте и гибкости языка Python, его можно рекомендовать пользователям (математикам, физикам, экономистам и т.д.) не являющимся программистами, но использующими вычислительную технику и программирование в своей работе. Программы на Python разрабатываются в среднем в полтора-два (а порой и в два-три) раза быстрее, нежели на компилируемых языках (С, С++, Pascal). Поэтому, язык может представлять не малый интерес и для профессиональных программистов, разрабатывающих приложения, не критичные к скорости выполнения, а также программы, использующие сложные структуры данных. В частности, Python хорошо зарекомендовал себя при разработке программ работы с графами, генерации деревьев. 14 Список использованных источников 1. Буйначев С. К. Основы программирования на языке Python: учебное пособие / С. К. Буйначев, Н. Ю. Боклаг; [науч. ред. Ю. В. Песин]. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. – 91, [1] c. – ISBN 978-5-7996-1198-9. 2. Довранов А. Р. Организация дополнительного образования учащихся основной школы на примере изучения языка программирования Python: [16+] / А. Р. Довранов; Марийский государственный университет, Педагогический институт, о. и. Факультет, о. д. Кафедра. – Йошкар-Ола: б.и., 2022. – 55 с.: ил., табл., схем. – Режим доступа: по https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=690831 подписке. (дата – URL: обращения: 03.10.2022). – Текст: электронный. 3. Макурков А. С. Автоматизация конструирования и анализа активных правил / А. С. Макурков; Пензенский Государственный Университет. – Пенза: б.и., 2019. – 92 с.: ил., табл., схем. – Режим доступа: по подписке. – URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=596480 – Текст: электронный. 4. Рычков А. О. Синтаксический анализ web-страниц посредством языка программирования Python: выпускная квалификационная работа / А. О. Рычков; Тюменский государственный университет, Тобольский педагогический институт им. Д.И. Менделеева (филиал) Тюменского государственного университета, Отделение среднего профессионального образования. – Тобольск: , 2017. – 52 с.: табл., граф., ил. – Режим доступа: по подписке. – URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=462614. – Текст: электронный. 5. Семенков А. А. Программное обеспечение для генерации ключа электронной подписи по графическому изображению лица субъекта / А. А. Семенков; Томский Государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР). – Томск: б.и., 2020. – 57 с.: ил. – Режим доступа: по подписке. – URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=596777 (дата обращения: 03.10.2022). – Текст: электронный. 15 6. Чернышев С. А. Основы программирования на Python: учебное пособие для вузов / С. А. Чернышев. — Москва: Издательство Юрайт, 2022. — 286 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-14350-8. — Текст: электронный // Образовательная платформа https://urait.ru/bcode/496893 16 Юрайт [сайт]. — URL: