Язык Julia: язык программирования для машинного обучения

Анонс запуска языка программирования Julia состоялся летом 2018 года, после почти десятилетней работы. Версия 1.0 стала доступна всем желающим на основе лицензии с открытым исходным кодом. Но что же представляет собой язык Julia?

Язык программирования Julia - это невероятно амбициозный язык программирования, разработанный Джеффом Безансоном, Стефаном Карпински, Виралом Шахом и Аланом Эдельманом. Устав от необходимости переключаться между Matlab, Lisp, Python, Ruby, Perl, Mathematica, R и C, эта группа людей решила разработать специальный язык программирования, который был бы полезен для научных вычислений, машинного обучения, добычи данных, линейной алгебры, параллельных и распределенных вычислений.

Хотите узнать больше о языке программирования Julia? Продолжайте читать, потому что мы рассмотрим основные ключи к одному из самых используемых языков машинного обучения. Приготовьте свой ноутбук!

Что представляет собой язык программирования Julia?

Язык программирования Julia был разработан таким образом, чтобы объединить преимущества динамического языка с производительностью компилируемого языка. Это достигается, в частности, благодаря использованию JIT-компилятора (just-in-time) на базе LLVM (Low Level Virtual Machine), который позволяет генерировать код, полностью соответствующий машинному языку.

Язык программирования Julia очень привлекателен для специалистов по изучению данных, статистиков и финансовых аналитиков, поскольку он прост в изучении и обладает высокой производительностью. Его главная проблема на данный момент заключается в том, что это молодой язык, ему всего два года, и поэтому он не предлагает того количества библиотек и ресурсов, которое могут предоставить другие языки, такие как R, Python или Matlab.

В 2015 году разработчики Julia основали компанию Julia Computing, которая в настоящее время отвечает за поддержку репозиториев с открытым исходным кодом. Эта инфраструктура также разрабатывает коммерческие продукты, облегчающие использование языка Julia и его реализации.

Как мы уже отмечали выше, в Julia представлен продвинутый компилятор, несколько механизмов параллельного и распределенного выполнения, а также интересная библиотека математических функций.

Несмотря на то, что это еще относительно новый язык программирования, сообщество вокруг него уже выросло и все больше пополняется за счет создания и распространения внешних пакетов через специальный интегрированный менеджер Julia. Таким образом, Julia превратилась в сотрудничество между сообществами Python и выросшим вокруг него сообществом Julia.

Особенности языка Julia

• Позволяет пользователям определять поведение функций через различные комбинации типов аргументов
• Представляет собой систему динамической типизации
• Оптимальная производительность, приближающаяся к производительности статически компилируемых языков, таких как C
• Встроенный менеджер пакетов
• Макросы типа Lisp и другие инструменты, используемые для метапрограммирования
• Вызов функций Python с помощью пакета PyCall
• Вызов функций языка C прямым способом, без использования специальных API.
• Мощные возможности командной строки для управления другими процессами
• Предназначен для параллельных и распределенных вычислений
• Определяемые пользователем типы работают так же, как и стандартные встроенные типы, с точки зрения скорости и компактности
• Автоматическая генерация эффективного и специализированного кода для различных типов аргументов
• Элегантное и расширяемое преобразование и продвижение для числовых и других типов
• Эффективная поддержка Unicode, включая, но не ограничиваясь UTF-8.
• Свободная лицензия с открытым исходным кодом

Применение языка Julia в машинном обучении

Если говорить о применении языка Julia в области машинного обучения, то язык программирования Julia приобрел огромную популярность благодаря своим высокоскоростным пакетам машинного обучения и очень выразительному и удобному синтаксису для разработки машинного обучения.

Julia - это высокоуровневый язык программирования, созданный в Массачусетском технологическом институте, который по синтаксису не уступает Python, а по производительности не уступает C.

Что касается анализа данных, то язык программирования Julia вполне работоспособен, несмотря на то, что это относительно новый язык программирования. Однако благодаря очень активному сообществу вокруг языка Julia, которое также объединяется с сообществами, связанными с другими кодами, появляется все больше библиотек и ресурсов, облегчающих его применение.

Этот динамичный, высокостандартный язык программирования предназначен для решения задач высокопроизводительного численного анализа и вычислительной науки. Базовая библиотека, написанная на языке Julia, включает в себя:

• Лучшие открытые библиотеки на языках Си и Фортран для линейной алгебры
• Генерация случайных чисел
• Обработка сигналов
• Обработка строк

В дополнение ко всему этому, благодаря сотрудничеству между различными сообществами, Julia представляет мощный графический интерфейс для Julia, основанный на браузере.

Фреймворк для искусственного интеллекта и машинного обучения

Язык программирования Julia поставляется вместе с Flux - фреймворком или библиотекой (в зависимости от авторов, это одно или другое) для машинного обучения и искусственного интеллекта.

Этот инструмент обладает очень интуитивно понятным интерфейсом и, несмотря на это, является одним из самых гибких фреймворков, поскольку его можно легко интегрировать в другие библиотеки или даже использовать одновременно на нескольких ядрах.