أشهر لغات البرمجة الإحصائية

الموسوعة » لغات برمجة » تعلم لغات برمجة » أشهر لغات البرمجة الإحصائية

مع تطور التكنولوجيا المُتسارع في شتى مجالاتها، توسع المجال في اللغات البرمجية، حتى أضحت لغات البرمجة تتخصّص في قطاعاتٍ محددةٍ، فهناك لغاتٌ مخصصةٌ في مجالات التصميم، وأخرى في مجالات البرمجة الألعاب، وحتى المجالات الحسابية والرياضية، ولمختصي علوم البيانات والبيانات الضخمة توجد لغاتٌ للبرمجةِ الإحصائية، فما هي؟ وما هي أشهر لغاتها. سنتعرف في هذا المقال على أشهر لغات البرمجة الإحصائية وأكثر لغاتها شيوعًا في الوسط البرمجي.

لغات البرمجة الإحصائية

تُعرّف لغات البرمجة الإحصائية على أنها إحدى لغات البرمجة المخصصة في تحليل البيانات وعمليات الإحصاء الرياضية، ومن تلك اللغات: R، S، Scala وSAS.

تُعدُّ لغات البرمجة الإحصائية شكلًا من أشكال البرامج الإحصائية، وتقدم مجموعةً واسعةً من التقنيات الحسابية والرسومية التي تساعد على استكشاف مجموعاتٍ كبيرةٍ من البيانات وتقديم عروض رسومية عنها لفهمها فهمًا أفضل وأسرع. تدعم هذه اللغات التقنيات الإحصائية، مثل النمّذجة الخطية وغير الخطية، والتصنيف، والتجميع، وتحليل السلاسل الزمنية، وغيرها، وإليك أشهر هذه اللغات:

لغة أس S، أولى لغات البرمجة الإحصائية

هي لغة برمجة إحصائية تم تطويرها بشكلٍ أساسيٍّ من قِبل جون شامبرز (John Chambers) ، ولها ارتباط وثيق باللغة R والتي هي عبارة عن تطبيقٍ للغة البرمجية S بالإضافة لدلالاتٍ نطاقية معجمية، مستوحاة من لغة Scheme. ويمكن القول أن هذه اللغة كانت حجر الأساس في نشوء لغات البرمجة الإحصائية .

لغة آر R

R هي لغة الإحصائيات وبيئة للحسابات والرسومات الإحصائية، وهي التطبيق العملي للغة S كما ذكرنا سابقًا. ابتُكرت من قبل روس إيهاكا (Ross Ihaka) وروبرت جنتلمان (Robert Gentleman) في جامعة أوكلاند في نيوزيلاند، وهي مازالت قيد التطوير حاليًّا. سُمّيت بهذا الاسم نسبةً للحرف الأول من أسماء مخترع اللغة (روبرت)، وبدأ مشروع العمل عليها في عام 1992، وتم اصدار أول نسخةٍ تجريبيةٍ منها في عام 1995، ومن ثم نُشر الإصدار المُستقر منها في عام 2000، وهي من أولى لغات البرمجة الإحصائية البارزة.

تكمن إحدى نقاط قوة اللغة آر R في سهولةِ إنتاج مُخطّطات “جودةِ المنشورات” ذات التصميم الجيد، بما في ذلك استخدام الرموز الرياضية والصيّغ والعلاقات عند الحاجة. تم توخي حذر شديد في الإعدادات الافتراضية لتحديد الخيارات الثانوية في تصميم الرسوميات، ولكن مع احتفاظ المستخدم بالتحكم الكامل. تتوفر R كبرنامجٍ مجانيٍّ بموجب شروطِ الرُّخصة العامة (GNU) لمؤسسة (Free Software Foundation) على شكل شيفرة المصدر. تعمل هذه اللغة على مجموعةٍ واسعةٍ من منصات UNIX وأنظمة أخرى مشابهة لها (بما فيها FreeBSD وLinux)، بالإضافة لـ WindowsوMacOS. §.

ميزات لغة R:

  • النمذجة الإحصائية القوية وقدرات التصور.
  • دعم أعمال “علم البيانات” ذات الصلة.
  • يمكن دمجها مع Apache Hadoop وSpark بسهولة.

عيوب لغة R:

  • ليست لغةً للتصاميم العامة.
  • لا يمكن استخدام النص البرمجي المكتوب بلغة R مباشرةً في المترجم (Compiler)، بل يجب أن يتم تحويله إلى لغة جافا Java أو بايثون Python.
  • ليست بسرعة Java / Scala.

لغة بايثون Python، أبرز لغات البرمجة الإحصائية متعددة الاستخدامات

هي لغة برمجة عالية المستوى، ومرتكزة على العناصر وذات دلالاتٍ ديناميكيةٍ. إن بنية البيانات التي تتعامل معها Python ذاتُ مستوىً عالٍ، بالإضافة للكتابة والتجميع الديناميكيين، اللذين يجعلان منها لغة جذابة جدًا للتطوير السريع للتطبيقات، حيث إن استخداماتها البرمجية يؤكد البناء البسيط والمرن في التعامل البرمجي معها، والذي بدوره يسهّل على المبرمج مشاكل صيانة البرامج المكتوبة فيها. تدعم Python العديد من الوحدات والحزم المتنوعة الذي يجعلها لغة متعددة الاستخدامات. يتوفر مترجم Python ومكتبتها الأساسية الشاملة في الموقع الرسمي للغة ويمكنك تحميلًا مجانًا.§.

ميزاتها:

  • الاستجابة المباشرة من ضمن المترجم، أيّ إن قمت بكتابة سطرٍ في المترجم فإنها تعطيك النتيجة مباشرةً، وهذا الأمر ليس موجودًا في العديد من اللغات.
  • سهلة التعلم والتعامل.
  • ديناميكية، بمعنى أنه يمكنها تحديد أنواع المتغيرات تلقائيًّا.
  • قابلة للتطوير والتحديث.

عيوبها:

  • تعتبر Python بطيئةً بالنسبة لمختصي البيانات حيث المشاريع التي تم تصميمها باستخدام Java / Scala أكثر سرعةً ومتانةً من مثيلتها المصممة باستخدام Python.

لغة سكالا Scala

لغة Scala من لغات البرمجة الإحصائية التي تدمج بين اللغة المرتكزة على العناصر والبرمجة الوظيفية، قابلة للتطور بشكلٍ كبيرٍ، تم اختراعها من قبل عالم الحواسيب الألماني مارتن أوديرسكي ( Martin Odersky) وإطلاق النسخة الأولى منها في عام 2003.

Scala هي لغة برمجة وظيفية مختلطة لأنها تتمتع بمزايا كل من البرمجة المرتكزة على العناصر والبرمجة الوظيفية. وكونها لغة برمجة مرتكزة على العناصر، فهي تعتبر القيم كعناصر وتنطبق عليها جميع مفاهيم هذه اللغات (المرتكزة على العناصر). بالإضافة إلى أنها تقوم بتعريف ودعم الوظائف، حيث أن كل العمليات فيها على شكل وظائفَ، أيّ لا يقف فيها متغير بحد ذاته، وهي لغةٌ مترجمةٌ آليًّا.

مزايا Scala:

  1. هي لغةٌ للتصاميم العامة المرتكزة على العناصر.
  2. يمكنها العمل مع JVM وبالتالي هي قابلةٌ للنقل.
  3. يمكنها دعم واجهات برمجة تطبيقات Java.
  4. سريعة وقوية في سياق Spark باعتبارها مكتوبة بلغتها.
  5. مكتوبة بنمطٍ ثابتٍ (استاتيكي).
  6. تدعم Scala حلقة القراءة – التطوير – الطباعة (REPL).

عيوب Scala:

  1. هي لغة معقدة صعبة التعلم نظرًا لطبيعتها الوظيفية.
  2. عدم وجود لغات تعلم آلية ناضجة (متقدمة).§.

لغة ساس SAS

تُعدُّ لغة SAS من لغات البرمجة الإحصائية المتخصصة في مجال تحليل البيانات. يقدم هذا البرنامج تقنيات وأساليب معالجة نوعية تسمح بتعزيز إنتاجية الموظفين وأرباح العمل. في SAS، يتم استخراج البيانات وتصنيفها مما يساعدك على تحديد وتحليل أنماط البيانات، والتي بدورها عبارة عن مجموعة برامجَ تسمح لك بتنفيذ عمليات تحليل متقدمة، ذكاء الأعمال، التحليل التنبؤي، إدارة البيانات للعمل بشكلٍ فعالٍ في ظروف العمل التنافسية والمتغيرة، علاوةً على ذلك، فإن SAS مستقلة عن النظام الأساسي لذلك يمكن تشغيلها على أي نظام تشغيلٍ سواء Linux أوWindows.§.

448 مشاهدة