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想做人工智能編程開發,這十大編程語言,看你想選擇那個?

2019-6-29 06:33| 發布者: admin| 查看: 101| 評論: 0

摘要: 進行人工智能機器人研發,應該選擇哪種編程語言?電子工程師會給予工業機器人技術人員不同的答復。大多數人都會相信的“最好的入門級編程語言”的答案是“這將取決于哪一領域”。其實最合理的答案,應該是它取決于你想開發什么類型的軟件,以及你正在使用什么樣的系統。對于首選編程語言的選擇,沒有最佳的答案,本文中,我們將介紹步伐員在機器人編程中最流行的十大編程語言,并通過對比其優缺點,希望可以給予開發者提供一定的參

進行人工智能機器人研發,應該選擇哪種編程語言?

電子工程師會給予工業機器人技術人員不同的答復。大多數人都會相信的“最好的入門級編程語言”的答案是“這將取決于哪一領域”。其實最合理的答案,應該是它取決于你想開發什么類型的軟件,以及你正在使用什么樣的系統。

對于首選編程語言的選擇,沒有最佳的答案,本文中,我們將介紹步伐員在機器人編程中最流行的十大編程語言,并通過對比其優缺點,希望可以給予開發者提供一定的參考方向,做出自己的最佳選擇。

世界上超過 1500 種編程語言可以學習。以下將會列出機器人中十種最流行的編程語言。每種語言都有不同的優勢,本文根據作者自身的開發及實踐經驗,優先級從低到高所列舉了十大編程語言排行榜。

1. C / C ++

機器人第一編程語言——C/C++!很多人都認為 C 和 C ++ 對新的機器人科學家來說是一個良好的開端。

為什么呢?

其主要原因是如今有大量的硬件庫都使用這兩種語言。它們適用于低級別的硬件,允許實時性能,是非常成熟的編程語言。現在,你可能會使用 C++ 遠超過 C,因為 C++ 具有更大的實用性。C ++ 是 C 語言的擴展,從基礎的 C 學起,你也會收獲很多,特別是當你發現一個硬件庫是用 C 編寫的。但是 C / C ++ 編寫的硬件庫不像 Python 或 MATLAB那樣簡單易用。使用 C 來執行類似的功能,可能需要相當長的時間,而且需要更多的代碼行。盡管如此,由于機器人極其依賴實時性能,所以 C 和 C ++ 是最接近機器人科學家心目中“標準語言”的編程語言。

2. Python

近來,尤其是在機器人領域,Python 已經有了翻天覆地的變化。其中一個原因是Python(和 C ++)是 ROS 中的兩種主要編程語言。

如同 Java 一樣,它也是一種表明性語言。但與 Java 不同的是,Python 的重點是易用性。Python 不需要很多時間來做常規的事情,如定義和強制轉換變量類型。這些在編程里面本是很平常的事。另外,Python 另有大量的免費庫,這意味著當你需要實現一些基本的功能時不必“重新發明輪子”。而且由于它與 C / C ++ 代碼之間可以進行簡單的綁定,這就意味著代碼繁重部分的性能可以植入這些語言,從而避免性能損失。

隨著越來越多的電子產物開始支持“開箱即用”Python(與 RaspberryPi 一道),我們可能會在機器人中看到更多 Python。

3. Java

作為一個電子工程師,我經常驚訝于一些軟件工程課程將 Java 作為他們的第一編程語言。

Java 對步伐員“掩蓋”底層存儲功能,這使得 Java 對步伐的要求要比 C 語言對步伐的要求更低一些,但這意味著你對底層代碼的運行邏輯了解比較少。從軟件工程的基礎到探索機器人技術的未來,你很可能已經學習了 Java。

像 C# 和 MATLAB 一樣,Java 是一種表明性語言,這意味著它不會被編譯成機器代碼。相反,Java 虛擬機在運行時表明指令。使用 Java,理論上讓你可以在不同的機器上運行相同的代碼,這得感謝 Java 虛擬機。在實踐中,這不總是可行的,有時會導致代碼運行遲鈍。但是 Java 在一部分機器人學中非常流行,因此你也許需要它。

4. C#/ .NET

C# 是微軟提供的一種限制性編程語言。這很大程度上是由微軟機器人工程師工作室(Microsoft Robotics Studio Studio)提供的,微軟機器人工程師工作室將其作為其基本語言。如果你使用這個框架,就必須學習 C#。盡管如此,想要恒久地提高自身的編碼能力,首先學習 C / C ++ 不失為一個好的選擇。

5. MATLAB

MATLAB、及其相關的開源語言(例如 Octave),是一些著名的機器人科學家用于觀察數據和創建控制系統常用的語言。

此外,另有一個非常有名的 MATLAB 機器人工具箱。如果你需要分析數據,創建高級圖表或執行控制系統,那就需要學習 MATLAB。

6.Assembly

Assembly 使你能夠在“1 和 0 級”步伐中進行編程。 這是最底層的編程語言。在過去,大多數底層硬件需要在 Assembly 中進行編程。 隨著 Arduino 和其他類似微控制器的興起,你現在可以利用 C / C ++ 在底層進行有效的編程,這意味著 Assembly 對于一般的機器人科學家來說,顯然已不太重要。

7. 硬件形貌語言(HDL)

硬件形貌語言一般是用來形貌電氣的編程方式。這些語言對于一些機器人專家來說是非常常見,因為他們習慣 FPGAs(FieldProgrammableGateArrays)編程。FPGAs 能讓你開發電子硬件而無需實際生產出一塊硅芯片,對于一些開發來說,這是更快更簡易的選擇。如果你沒有開發電子原型產物,你也許永遠不會用 HDLs。

即便如此,還是有必要了解一下這種編程語言,因為它們和其它編程語言差別很大。一個重點:HDLs 所有的操作是并發的,而不是基于處理器的編程語言的順序操作。

8. LISP

LISP 是世界上第二古老的編程語言(FORTRAN 更古老,但只差一年)。相比本文提到很多其它編程語言,它的應用并不廣泛。不外在人工智能編程領域它還是相當重要的。ROS 的一部分是用 LISP 寫的,雖然你不需要掌握這個來使用 ROS。

9. 工業機器人語言

實際上,每一個機器人制造商都已經建立了自己專有的限制性機器人編程語言,這一直是工業機器人領域的一個問題。通過學習 Pascal,你會熟悉它們中的一部分。但是,當你開始在另一個機器人平臺編碼時,還需要使用不同的編程語言。

如機械臂領域實力強勁的 ABB 公司,用的語言系統叫做 RAPID;來自于德國的 KUKA,語言和公司名字一樣也叫做 KUKA;Comau 利用 PDL2;Yaskawa 利用 Advise 和 Kawasaki 利用 AS。在這一點上,Fanuc 機器人利用 Karel,Staubli 機器人利用 VAL3 和 Widespread Robots 利用 URScript。

最近,像 ROS 行業已經開始為步伐員提供更加標準化的替代語言選擇。但是如果是一個技術人員,你仍然更可能不得不使用制造商的編程語言。

10. BASIC / Pascal

BASIC 和 Pascal 是我曾學過的兩種主要的編程語言,但這并不是我將其列入此排行榜的原因。事實上,它們可以很好地運用于工業機器人編程上。BASIC 針對初學者而設計,這使它可以成為開發者簡單的入門語言。

Pascal 旨在提高編程實踐,還引入了一些類似于指針這樣的構建,這使得它成為從 BASIC 晉升到更高級的其他語言的一個奠基石。如今,這兩種語言對“日常應用”的步伐語言來說有些過時了。但如果你準備進行一定程度的底層編碼,或需要熟悉其他工業機器人語言時,那么了解它們會對你有所幫助。

寫在最后

如果你是剛剛高考完準備選擇計算機編程方向的話,希望本文對于編程語言的一些見解能夠對你有一些小小的幫助,一般來說,選擇好一門編程語言學習不是最重要的,但是也是不可忽視的,大家要慎重哦!最后,關于C/C++編程學習,小編給大家提供一個學習交流群,歡迎到訪:569268376。

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