เรียนรู้ Python สำหรับวิศวกร:แหล่งข้อมูลการเรียนรู้ ห้องสมุด และขั้นตอนพื้นฐาน

Python กำลังกลายเป็นภาษาโปรแกรมที่ต้องการในสาขาวิศวกรรมสำหรับการคำนวณ การจำลอง และการเรียนรู้ของเครื่อง เนื่องจากความเก่งกาจของมัน Python ได้กลายเป็นตัวเลือกอันดับหนึ่งของภาษาการเขียนโปรแกรมสำหรับการเรียนรู้แบบไม่มีผู้ดูแลในโครงการทางวิศวกรรม

ในบทช่วยสอน Python สำหรับวิศวกร เราจะพิจารณาการใช้งานของภาษายอดนิยมในสาขาวิศวกรรมอย่างละเอียด นอกจากนี้เรายังแนะนำแนวทางที่ดีที่สุดในการเรียนรู้ Python สำหรับโครงการวิศวกรรมและให้คำแนะนำทีละขั้นตอนเพื่อปรับปรุงประสบการณ์การเรียนรู้ของคุณ

Python คืออะไร

Python เป็นภาษาโปรแกรมโอเพ่นซอร์สอเนกประสงค์ที่เหมาะสำหรับวิศวกรรมซอฟต์แวร์ โครงสร้างข้อมูลในตัวระดับสูงของภาษาและไลบรารีมาตรฐานขนาดใหญ่ทำให้เป็นตัวเลือกที่เป็นธรรมชาติสำหรับนักพัฒนาที่ต้องการเร่งขั้นตอนการสมัคร

ความนิยมของ Python ยังคงเติบโตท่ามกลางชุมชนวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมีความเก่งกาจและใช้งานง่าย ภาษาการเขียนโปรแกรมนี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจำลอง การคำนวณ และการเรียนรู้แบบไม่มีผู้ดูแล ปัจจุบันบริษัทจำนวนมากต้องการทักษะการเขียนโปรแกรม Python สำหรับตำแหน่งงานวิศวกรรม ดังนั้นการทำความคุ้นเคยกับภาษานี้จะช่วยให้คุณสามารถเข้าถึงโอกาสทางอาชีพใหม่ๆ

Python ใช้สำหรับวิศวกรรมอะไร

เนื่องจากโครงการด้านวิศวกรรมเติบโตขึ้นในขอบเขตและความซับซ้อน ทักษะการเขียนโค้ดจึงกลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับมืออาชีพจำนวนมากในอุตสาหกรรมนี้ วิศวกรใช้ Python สำหรับการทำงานอัตโนมัติ การวิเคราะห์เชิงตัวเลข การสร้างภาพข้อมูล ปัญญาประดิษฐ์ และการเรียนรู้ของเครื่อง ในความเป็นจริง Python ได้รับการอธิบายว่าเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่มีประโยชน์ที่สุดในการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ (AI)

ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคใช้ Python เพื่อควบคุมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์พร้อมกัน ตัวอย่างเช่น พวกเขาใช้ภาษานี้ในการซิงค์โครงการอุตสาหกรรมโดยใช้ระบบการควบคุมดูแลโอเพนซอร์สและการเก็บข้อมูล (SCADA)

ต้องใช้เวลานานแค่ไหนในการเรียนรู้ Python สำหรับวิศวกรรม

การเรียนรู้พื้นฐานของ Python อาจใช้เวลาตั้งแต่สัปดาห์ถึงหนึ่งปี เนื่องจากนี่คือภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุที่มีรูปแบบคล้ายกับภาษาอังกฤษ Python จึงมีช่วงการเรียนรู้ที่สั้นกว่าภาษาโปรแกรมอื่นๆ

มีตัวเลือกมากมายในการเรียนรู้พื้นฐานของ Python สำหรับงานวิศวกรรม หรือเพื่อพัฒนาทักษะการเขียนโค้ดของคุณต่อไป หากคุณไม่ใช่มือใหม่ หลักสูตรติวเข้มการเขียนโค้ดออนไลน์ช่วยให้คุณเชี่ยวชาญในหัวข้อพื้นฐานและหัวข้อขั้นสูงได้ในเวลาไม่กี่สัปดาห์หรือหลายเดือนด้วยหลักสูตรที่มีโครงสร้างและอยู่ภายใต้การดูแล นอกจาก bootcamps แล้ว คุณยังสามารถเข้าร่วมหลักสูตรออนไลน์หรือหยิบหนังสือเกี่ยวกับวิชานั้น ๆ ได้อีกด้วย

81% ของผู้เข้าร่วมกล่าวว่าพวกเขารู้สึกมั่นใจมากขึ้นเกี่ยวกับโอกาสในการทำงานด้านเทคโนโลยีหลังจากเข้าร่วม bootcamp จับคู่กับ Bootcamp วันนี้

ผู้สำเร็จการศึกษาจากหลักสูตร bootcamp โดยเฉลี่ยใช้เวลาน้อยกว่าหกเดือนในการเปลี่ยนอาชีพ ตั้งแต่เริ่มต้น bootcamp ไปจนถึงหางานแรก

เหตุใดคุณจึงควรเรียนรู้ Python สำหรับวิศวกรรม

สาขาวิศวกรรมมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เกือบทุกงานสามารถเป็นแบบอัตโนมัติได้ แต่ต้องใช้ผู้เข้ารหัสและวิศวกร Python ที่เชี่ยวชาญ ตอนนี้นายจ้างชอบผู้สมัครที่มีทักษะการเขียนโค้ด ดังนั้นการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมสามารถเปิดประตูมากมายในอุตสาหกรรมวิศวกรรม มีเหตุผลอื่นที่ควรพิจารณาเรียนรู้ Python ในฐานะวิศวกร เราสำรวจด้านล่าง

เรียนรู้ง่าย

ไวยากรณ์ของ Python มีความคล้ายคลึงกันในภาษาอังกฤษ ทำให้เรียนรู้และเข้าใจได้ง่าย เมื่อเทียบกับภาษาโปรแกรมยอดนิยมอื่นๆ เส้นโค้งการเรียนรู้ของ Python สำหรับผู้เริ่มต้นนั้นค่อนข้างสั้น

แหล่งข้อมูลออนไลน์ฟรี

มีแหล่งข้อมูลออนไลน์ฟรีมากมายให้ศึกษา Python ชุมชนผู้ใช้ Python ที่กำลังเติบโตสร้างวิดีโอสอนการใช้งาน บล็อกโพสต์ และสื่อการเรียนรู้อื่นๆ ฟรี นอกจากนี้ยังมีฟอรัมออนไลน์ที่ผู้เชี่ยวชาญของ Python จะตอบคำถามของคุณหากคุณติดขัดระหว่างทำโปรเจ็กต์

จำเป็นโดยนายจ้าง

งานด้านวิศวกรรมส่วนใหญ่ระบุทักษะการเขียนโปรแกรมตามความต้องการ ตอนนี้การเข้ารหัสเป็นส่วนหนึ่งของรายละเอียดงาน ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรเครื่องกลหรือวิศวกรซอฟต์แวร์ แม้ว่าสาขาหรืองานเฉพาะที่คุณสนใจจะไม่ต้องการการเข้ารหัส แต่ความสามารถในการเขียนโค้ดที่สะอาดใน Python จะเพิ่มความสามารถในการจ้างงานของคุณเสมอ

ฉันจะเรียนรู้ Python สำหรับ Data Science ได้อย่างไร

คุณสามารถสำรวจตัวเลือกการเรียนรู้ต่างๆ เพื่อพัฒนาทักษะ Python ของคุณ ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและความพร้อมใช้งานของคุณ Coding bootcamps เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการเรียนรู้ Python หากคุณต้องการสมัครงาน ในขณะที่บทเรียนและหลักสูตรออนไลน์อาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า หากคุณเพียงแค่ตั้งเป้าที่จะทำความคุ้นเคยกับพื้นฐาน

Coding Bootcamps

Python coding bootcamps เสนอโปรแกรมเชิงโครงสร้างที่เตรียมคุณให้พร้อมสำหรับอาชีพในฐานะโปรแกรมเมอร์ หากคุณเป็นวิศวกร หลักสูตรติวเข้มเหล่านี้เหมาะเป็นอย่างยิ่งในการรับหรือเสริมทักษะการเขียนโค้ดของคุณและช่วยให้คุณโดดเด่นท่ามกลางคู่แข่งในตลาดงานที่มีการแข่งขันสูง

ที่ bootcamp คุณจะได้เรียนรู้จากการทำโปรเจ็กต์ในโลกแห่งความเป็นจริงที่นำทักษะของคุณมาทดสอบในทุกย่างก้าว นอกจากนี้ bootcamps Python ที่ดีที่สุดยังให้การสนับสนุนด้านอาชีพอย่างกว้างขวาง นักศึกษาสามารถเข้าถึงการให้คำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญและเครือข่ายของคู่ค้าที่ว่าจ้าง เพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาจะหางานได้อย่างรวดเร็วหลังจากจบหลักสูตร

หลักสูตรออนไลน์

มีแพลตฟอร์มออนไลน์มากมายที่เปิดสอนหลักสูตร คลาส และบทช่วยสอนของ Python การเรียนหลักสูตร Python จาก edX, Coursera หรือ Udacity เป็นทางเลือกที่ดีหากคุณต้องการเรียนรู้พื้นฐานหรือสนใจในด้านใดด้านหนึ่งของภาษานี้ มีหลักสูตรการพัฒนาซอฟต์แวร์มากมายที่เน้นที่ Python และจะสอนการใช้งานสำหรับโครงการด้านวิศวกรรม

หนังสือ

ในที่สุดก็มีหนังสือที่เขียนในเรื่องของ Python อย่างไม่ขาดแคลน ตัวเลือกนี้มีไว้สำหรับผู้เรียนขั้นสูงที่ต้องการเจาะลึกลงไปในแง่มุมเฉพาะของภาษาหรือศึกษาการใช้งานในด้านใดด้านหนึ่ง เช่น วิศวกรรมศาสตร์ วิทยาศาสตร์ข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูล การพัฒนาซอฟต์แวร์ การเรียนรู้ของเครื่อง หรือปัญญาประดิษฐ์

Python ยอดนิยมสำหรับห้องสมุดวิศวกรรม

ไลบรารี Python ช่วยคุณประหยัดเวลาโดยไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดตั้งแต่ต้น ห้องสมุดบางแห่งเหมาะที่สุดสำหรับงานเฉพาะ เช่น การจัดการข้อมูล การจำลอง หรือแม้แต่โมเดลการสร้างระบบอัตโนมัติ ด้านล่างนี้คือไลบรารีทั่วไปบางส่วนสำหรับโปรเจ็กต์โปรแกรมคอมพิวเตอร์และการคำนวณเชิงตัวเลข

• วิทย์. SciPy เป็นไลบรารีโอเพ่นซอร์สที่ใช้สำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค และตัวเลข สามารถใช้สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ พีชคณิตเชิงเส้น การบูรณาการ การประมวลผลภาพและสัญญาณ และการแก้ไข
• Scikit-เรียนรู้ นี่เป็นหนึ่งในไลบรารี่ที่สำคัญที่สุดสำหรับอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเรียนรู้แบบไม่มีผู้ดูแลและควบคุมดูแล คุณยังสามารถใช้สำหรับการทำเหมืองข้อมูลและการวิเคราะห์ข้อมูล ตลอดจนการคำนวณทางวิทยาศาสตร์
• ธีอาโน Theano เป็นไลบรารีที่ทรงพลังที่สามารถจัดการอาร์เรย์หลายมิติได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพ GPU และ CPU ใช้สำหรับการทดสอบข้อผิดพลาด การยืนยัน และการวินิจฉัย
• เทนเซอร์โฟลว์ ห้องสมุดนี้เหมาะสำหรับการเรียนรู้เชิงลึกและโครงข่ายประสาทเทียม ตามชื่อที่แนะนำ การรันและกำหนดการคำนวณเทนเซอร์จะเป็นประโยชน์ TensorFlow นั้นยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชัน AI
• แพนด้า ห้องสมุด Pandas ใช้สำหรับทำความสะอาดและจัดการข้อมูลและสำหรับการวิเคราะห์ทางสถิติ เป็นหนึ่งในห้องสมุดที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในระบบนิเวศของ Python
• Matplotlib. Matplotlib เป็นไลบรารี่สร้างภาพข้อมูล Python ที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างแผนภูมิและกราฟ วิศวกรสามารถใช้เพื่อสร้างแผนภูมิแท่ง แผนภาพกระจาย แผนภาพกล่อง และกราฟเส้น

วิศวกรมืออาชีพสามารถใช้ไลบรารี Python อื่น ๆ มากมายเพื่อสร้างโมเดลการเรียนรู้ของเครื่องและดำเนินการจัดการข้อมูล มีไลบรารีเหล่านี้มากกว่าหนึ่งพันแห่ง ซึ่งหลายแห่งเป็นโอเพ่นซอร์ส

วิธีการเรียนรู้ Python สำหรับวิศวกร:คำแนะนำทีละขั้นตอน

ทุกคนที่พยายามเรียนรู้ Python สามารถใช้คำแนะนำบางอย่างได้ เราได้เตรียมคำแนะนำทีละขั้นตอนเพื่อช่วยคุณในกระบวนการเรียนรู้ภาษาการเขียนโปรแกรมที่สำคัญนี้ เพื่อให้คุณได้เรียนรู้ทักษะที่ต้องการได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

ขั้นตอนที่ 1:ติดตั้ง Python

ขั้นตอนแรกในภาษาการเรียนรู้ของคุณคือการดาวน์โหลด Python บนคอมพิวเตอร์ของคุณ ดาวน์โหลดภาษายอดนิยมนี้ฟรี เพียงไปที่เว็บไซต์อย่างเป็นทางการและดาวน์โหลด Python 3 เวอร์ชันล่าสุด

ขั้นตอนที่ 2:กำหนดค่าสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมของคุณ

ตอนนี้ ถึงเวลาตั้งค่าสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมของคุณ ซึ่งจะประกอบด้วยโปรแกรมแก้ไขข้อความและการใช้งาน Python โปรแกรมแก้ไขข้อความเป็นที่ที่คุณเขียนโค้ด ในขณะที่การใช้งานรองรับการสั่งงานโปรแกรมที่เขียนด้วยภาษา Python

เราแนะนำให้ดาวน์โหลดสภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบรวม (IDE) พร้อมตัวดำเนินการทดสอบ การเน้นโค้ด และการตรวจสอบไวยากรณ์ มี IDE หลายประเภทที่คุณสามารถติดตั้งได้ แต่ PyCharm เป็น IDE ที่พบบ่อยที่สุด PyCharm เป็นโอเพ่นซอร์ส ฟรี และเข้ากันได้กับระบบปฏิบัติการหลักทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 3:เรียนรู้พื้นฐานของ Python

ก่อนดำดิ่งสู่หัวข้อขั้นสูง การทำความคุ้นเคยกับพื้นฐานของภาษานี้เป็นสิ่งสำคัญ มีข้อกำหนดสำคัญที่ต้องรู้:

• สตริง สตริงคือลำดับของอักขระ สตริงถูกสร้างขึ้นโดยการใส่อักขระในเครื่องหมายคำพูด
• ชุด ชุดเป็นประเภทข้อมูลที่ไม่แน่นอนและไม่เรียงลำดับซึ่งไม่มีองค์ประกอบที่ซ้ำกัน ใช้เพื่อเก็บหลายรายการในตัวแปรเดียว
• รายการ รายการถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่มองค์ประกอบหรือรายการที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาคภายในวงเล็บเหลี่ยม รายการอาจมีรายการประเภทต่างๆ
• ทูเพิลส์ Tuples เป็นประเภทข้อมูลใน Python ที่ใช้เก็บโครงสร้างข้อมูลตามลำดับค่า นอกจากนี้ยังจัดเก็บหลายรายการไว้ในตัวแปรเดียว
• พจนานุกรม พจนานุกรมเป็นคอนเทนเนอร์ที่ไม่เรียงลำดับและเปลี่ยนแปลงได้ซึ่งเก็บคีย์ พวกเขาจะเขียนในวงเล็บปีกกา แต่ละรายการจะจับคู่กับค่าที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค โคลอนแยกคีย์ออกจากค่า

ขั้นตอนที่ 4:ศึกษาไลบรารีแมชชีนเลิร์นนิง

Pandas และ NumPy มีความสำคัญหากคุณสนใจในการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสำรวจ คุณสามารถเริ่มต้นด้วย NumPy และดำเนินการต่อด้วย Pandas ซึ่งถือเป็นส่วนขยาย ไลบรารี Numpy ช่วยให้คุณทำงานกับอาร์เรย์หลายมิติที่ได้รับการปรับแต่งอย่างสูง ในขณะเดียวกันแพนด้าก็เหมาะสำหรับการทะเลาะวิวาทข้อมูล

ขั้นตอนที่ 5:ได้รับทักษะการแสดงข้อมูล

การสร้างภาพข้อมูลการเรียนรู้เป็นขั้นตอนแรกในการดำเนินการวิเคราะห์ทางสถิติ Matplotlib เป็นที่นิยมสำหรับการสร้างภาพข้อมูลพื้นฐาน ช่วยให้คุณสามารถพล็อตแผนภูมิและกราฟได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายเพื่อให้เข้าใจธรรมชาติของข้อมูลของคุณดีขึ้น

ขั้นตอนที่ 6:เรียนรู้ฐานข้อมูล

การเรียนรู้วิธีดึงข้อมูลจากฐานข้อมูลเป็นทักษะที่มีประโยชน์ในหลากหลายสาขา รวมทั้งด้านวิศวกรรม SQLite เป็นระบบจัดการฐานข้อมูลยอดนิยมที่เมื่อรวมกับ Python จะทำให้การดึงข้อมูลง่ายขึ้น

เริ่มเรียนรู้ Python สำหรับวิศวกรรมวันนี้

หากต้องการคงความเกี่ยวข้องในสาขาวิศวกรรม คุณต้องได้รับทักษะการเขียนโค้ด ด้วยความสามารถรอบด้านและการใช้งานด้านวิศวกรรม Python เป็นตัวเลือกที่ชัดเจนสำหรับวิศวกรที่ต้องการความก้าวหน้าอย่างมืออาชีพ ไม่ว่าคุณจะอยากเป็นวิศวกรแมชชีนเลิร์นนิงหรือวิศวกรซอฟต์แวร์ Python ก็ควรเป็นเป้าหมายของคุณ