ما هي أفضل لغة برمجة لتحليل البيانات

في ظل التحول الرقمي اليوم، ومع تراكم هذا الكم الهائل من البيانات، من جميع المؤسسات، أصبحت عملية تحليل البيانات. من الأمور الضرورية ولذلك أصبح هناك العديد من لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات،. والتي تم تصميمها لأغراض تتناسب مع أكثر من نوع من أنواع تحليل البيانات. حيث توفر إنتاجية وأداء عالي لمعالجة كميات كبيرة من البيانات.

في هذا المقال دعنا نلقي نظرة على أشهر لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات، وكيفية استخدام كل منهم،. ولكن قبل ذلك دعنا نتعرف على بعض المفاهيم الخاصة بعلم تحليل البيانات.

ما هو تحليل البيانات Data Analysis؟

يمكن تعريف تحليل البيانات على أنها عملية تنقيح، وترتيب البيانات للحصول على المعلومات المفيدة . التي تخص بعض المجالات مثل الأعمال والمال، و يعتبر الغرض الأساسي من عملية تحليل البيانات، هو استخلاص المعلومات المفيدة. من جميع أنواع البيانات، ومن ثمَّ اتخاذ القرارات الهامة بناءاً عليها.

فمثلاً في حياتنا اليومية، عندما نتخذ أي قرار، نفكر كيف سيؤثر علينا على المدى القصير، أو الطويل. فهو قرار يومي متكرر أو قد يكون قرار مصيري، ونقوم بذلك بناءاً على التفكير فيما مررنا به من قبل. وما هي النتائج التي سوف تحصل عليها بناءاً على تنفيذ هذا القرار في المستقبل.

وهذه العملية تعتبر تحليل لماضينا ومحاولة توقع مستقبلنا، ومن ثمَّ اتخاذ القرارات بناءاً على هذا التحليل والتوقع، وهذا هو جوهر عملية تحليل البيانات بشكل مبسط.

 ما هي لغة البرمجة؟

لغة البرمجة هي الوسيلة التي يستخدمها المبرمجين للتواصل مع أي حاسوب، أو جهاز ما من خلال مجموعة من التعليمات التي تخبره بما يجب فعله لتنفيذ مهمة برمجية معينة.

إذ من المتعارف عليه أن الحاسوب لا يفهم سوى الأرقام الثنائية (1 و 0) ، والتي يبدأ على أساسها عمله.

وباختصار البرمجة هي مجموعة من التعليمات التي تحويلها إلى لغة برمجية مكتوبة (C, C++, Java, Python)، حيث تمر هذه الأوامر بعدة مراحل إلى أن تنفذ على جهاز الحاسوب. للقيام بأمر برمجي معين، ولذلك لا بد من تعلم لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات.

أهم لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات:

تُعد لغة البرمجة بايثون Python ، و جافا سكريبت JavaScript ، من أشهر لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات وأكثرها طلباً.

ومع ذلك هناك العديد من لغات البرمجة المستخدمة  في تحليل البيانات، والتي تمتاز بتعاملها الجيد مع المصفوفات وكذلك تحليل البيانات الضخمة.

1- بايثون Python

لغة بايثون واحدة من أشهر لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات اليوم، وذلك لسهولة استخدامها وخاصةً للمبتدئين. مما ساعد على انتشارها الكبير وتبنيها من قبل العديد من الجهات, وليس هذا فقط بل نجد أنه تم استخدام بايثون .من قبل العديد من الشركات الكبيرة و مواقع مشهورة مثل Google ، Youtube ، Dropbox، Pinterest.

كذلك توجد مجموعة مهمة من الألعاب المشهورة، التي تم تصميمها من خلال استخدام لغة البايثون مثل (Battlefield 2 ، Eve Online ، Civilization IV ، World of Tanks).

وعلى الرغم من كونها لغة عادية، ولكنها اكتسبت شعبية كبيرة بين العديد من المجتمعات خاصةً تحليل البيانات باستخدام بايثون. وتعلم الآلة ،نتيجة تطوير عدد من المكتبات البرمجية لها.

لذلك في بعض الأحيان قد تحتاج الاستعانة ببعض المكتبات الجاهزة، عند استخدام هذه اللغة ، وذلك لجعل الأمر أكثر سهولة ولتقليل عدد الأكواد اللازم كتابتها لتنفيذ أمر ما. 

ومع ذلك نجد أن تحليل البيانات باستخدام بايثون من الخيارات المثالية وذلك لكونها:

• سهلة التعلم.
• لغة برمجية عالية المستوى.
• تتميز بسهولة قراءتها.
• لغة تفسيرية ذات أغراض متعددة ولها العديد من الاستخدامات في عدة مجالات، مثل إنشاء البرامج المستقلة بواسطة الواجهات الرسومية، كذلك تستخدم في إنشاء برامج الويب المختلفة.
• مصادرها متاحة مجاناً ولست في حاجة لدفع الأموال للحصول عليها.

تُعرف هذه اللغة بلغة الإحصائيين، حيث تم تطويرها عام 1997 من لغة S ، ولكنها في الأساس لغة مختلفة عن لغة S. وتستخدم هذه اللغة بشكل واسع من قِبل الإحصائيين ، وعلماء البيانات (Data Scientists). ويعود سبب تسمية لغة R ، بهذا الاسم إلى أنها ترمز إلى الحرف الأول من أسماء مطوريها.

تم تطوير لغة آر كخيار بديل عن البرمجيات ذات التكلفة العالية مثل ساس (SAS) وماتلاب، وهي الآن أصبحت من اللغات المدعومة ومفتوحة المصدر.

2- آر (R):

ومن أهم مميزات لغة البرمجة آر:

• يمكن اعتبارها من أقوى لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات، وخاصةً في مجال التحليل الإحصائي، والرسومات، والتعلم الالى.
• تدعم نظم تشغيل مختلفة مثل( Linux ، windows ، Mac ، Unix)، كذلك توفر إمكانية تحويل كود مكتوب بلغة R من منصة إلى أخرى بكل سهولة.
• تعمل بشكل جيد في مجال تحليل البيانات، وكذلك جلب المعلومات من Microsoft Excel، إضافةً إلى (Microsoft Access MySQL ،SQLite ،Oracle ).

وعلى الرغم من أن تَعلُم هذه اللغة ليس صعباً،إلا أنها تعاني من البطء في بعض المكتبات خصوصاً عند معالجة بيانات كبيرة. ولكن الهدف الأساسي من اللغة تحليل البيانات فقط، فهي ليست لغة عامة مثل بايثون.

3- لغة الجافا سكريبت JavaScript :

لغة الجافا سكريبت واحدة من أشهر لغات البرمجة، التي تستخدم في الأصل في تطوير لغات الواجهة الأمامية الخاصة بالمواقع الإلكترونية.

تم إنشاء Javascript في عام 1995، وكانت تُعرف في البداية باسم LiveScript، ومع ذلك ، كانت Java . لغة شائعة جدًا في ذلك الوقت و لذلك تم الإعلان عنها على أنها “الأخ الأصغر” لجافا، ومع تطورها بمرور الوقت ، أصبحت JavaScript لغة مستقلة تماماً.

المميزات :

•  تتحكم لغة الجافا سكريبت باستجابة وسلوك الموقع الإلكتروني، مما تجعله أكثر سرعة وديناميكية أثناء التعامل مع الموقع الإلكتروني.
• وتتميز أيضاً هذه اللغة ببساطة البرمجة المتعلقة بها، وسرعتها ومرونتها؛ مما تتيح الفرصة للمبرمجين الجدد من استخدامها بكل سهولة.
• وما يُعد هذه اللغة متميزة عن غيرها هو احتوائها على العديد من المكتبات ونظم أو أُطر العمل Frameworks، المختلفة لتصوير البيانات.

4- جافا :

هي لغة برمجة عالية المستوى تم ابتكارها بواسطة James Gosling عام 1991، وتم تطويرها لبناء الأنظمة مثل تطبيقات الويب، سطح المكتب ،والهواتف الذكية.

لذلك قد لا تكون لغة الجافا هي الخيار الأمثل كغيرها من لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات. ومع هذا تم استخدامها لغة الجافا ، لبناء أنظمة تحليل البيانات، لمنصة هدوب (Hadoop) لتخزين وتحليل البيانات الضخمة.

كذلك استطاعت هذه اللغة أن تبرز بقدراتها في تطوير الواجهة الخلفية للعديد من المواقع الشهيرة مثل ( Google و Amazon و Twitter و YouTube).

5- سكالا Scala :

هي لغة برمجة تعمل على منصة Java، حيث تم إنشاؤها في الأساس لتوفير لغة برمجة، أفضل من لغة جافا لتحليل البيانات. وهي تعتبر لغة البرمجة الأساسية لتحليل البيانات الضخمة لبرمجة سبارك على منصة هدوب (Hadoop).

تتميز هذه اللغة بأنها تجمع بين تقنية البرمجة الكائنية (object-oriented)، و البرمجة الوظيفية (functional)، مع الاحتفاظ بالمستوى العالى مثلها مثل باقي اللغات الأخرى.

وتمتلك هذه اللغة العديد من المكتبات الجاهزة، والتى بدورها تساعد المبرمجين على إنشاء العديد من التطبيقات بأقل جهد. ومن الشركات التى تستخدم لغة سكالا (Scala Netflix و Twitter و New York Times.99).

وما يعيب لغة سكالا أنها  معقدة مقارنةً بغيرها من لغات البرمجة ،المستخدمة في تحليل البيانات، ولديها مجموعة محددة من المطورين. وتَعلُّم هذه اللغة قد يكون أسهل من الجافا ولكنه أصعب من بايثون.

6- لغة SQL :

هي لغة الاستعلام البنيوية Structured) Query Language)، وهي إحدى لغات البرمجة المستخدمة . في تحليل البيانات، والتي تستعلم عن قدرة اللغة على التفاعل مع قواعد بيانات متعددة في وقت واحد وتحديثها.

تُعد SQL واحدة من أكثر اللغات استخداماً ومرونة ، حيث تجمع بين منحنى تعليمي يمكن الوصول إليه بكل سهولة.، ومتطور يتيح للمستخدمين إنشاء أدوات ولوحات معلومات متقدمة لتحليل البيانات.

كذلك تستخدم هذه اللغة برامج قاعدة البيانات العلائقية مثل Microsoft Office Access، SQL.

7- ماتلاب (Matlab) :

لغة البرمجة ماتلاب هي أحد منتجات شركة MathWorks ، وتم إطلاقها في منتصف 1980، وتتميز بقدرتها على التعامل مع المصفوفات. بسهولة كبيرة.

لذلك نجد إحدى الخيارات المفضلة فى العديد من المجالات خاصةً العلمية والهندسية ، كذلك يمكن استخدامها بجانب لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات.

تكمن قوة ماتلاب في كونها لغة برمجية سهلة التعلم، إضافةً إلى المكتبات الإضافية( toolboxes) التي يمكن شراؤها، مع العديد من المميزات المتوفرة.

إذ تقدم هذه المكتبات إمكانية قراءة البيانات والتعامل معها من المصادر المختلفة، مثل التعامل مع الصور والتحاليل المالية وخوارزميات الآلة.

وعلى الرغم من ذلك نجد أن ماتلاب لغة مقفولة المصدر ذات تكلفة ترخيص عالية لكل toolbox ، كما أنها بطيئة نسبياً. حيث تأخذ ملفات التثبيت قدراً كبيراً من المساحة على الكمبيوتر.

8- لغة C++\C :

لغة البرمجة C هي من أقدم وأشهر لغات البرمجة المستخدمة في تحليل البيانات، وهي الأساس الذي بني عليه لغات البرمجة الأخرى، مثل Java و JavaScript و++C.

تعد لغة ++C النسخة المعدلة من لغة البرمجة C ، ويتم استخدام كل منهما من قبل المطورين ،بصورة واسعة خاصةً في مجال البرمجة وعلوم الكمبيوتر.