مجموعه آموزش برنامه‌ نویسی پایتون (Python)

در این آموزش قصد داریم پایتون را از پایه آموزش دهیم و سعی می کنیم تمام مطالب مقدماتی لازم برای برنامه نویسی با پایتون را پوشش دهیم. چرا که برای انجام هر کاری با پایتون، نیازمند آشنایی با دانش مقدماتی و نحوه برنامه نویسی با پایتون هستیم. مخاطبان این آموزش نیاز به دانش قبلی از پایتون ندارند و سعی می شود تمام مطالب لازم در همین آموزش بیان شود. در پایان این آموزش شما قادر خواهید بود به راحتی با پایتون برنامه نویسی کنید و مسیر مورد علاقه خود را برای ادامه کار با پایتون انتخاب کنید.

این آموزش با این فرض تهیه شده است که مخاطب هیچ دانش و تجربه قبلی در زمینه برنامه نویسی نداشته و در طول آموزش با این زبان آشنا می شود. مفاهیم این آموزش با تشریح مبانی نظری و سپس با پیاده سازی مثال های عملی، تدریس می گردد. زبان پایتون یک زبان سطح بالا و همه منظوره است که خوانایی بالایی دارد و کتابخانه های فراوانی را نیز در اختیار کاربر قرار می دهد. این زبان که یکی از زبان های شی گرا محسوب می شود، از مدل های مختلف برنامه نویسی، از جمله: برنامه نویسی دستوری و تابع محور پشتیبانی می کند. در پایان این آموزش، مخاطب می تواند به زبان پایتون برنامه نویسی کند.

در این فرادرس مفاهیم شی گرایی در پایتون مانند: کلاس، ارث بری، پلی مورفیسم (Polymorphism)، سر بارگذاری و... با ساده ترین روش و با ذکر مثال آموزش داده می شود، به طوری که ابتدا مفاهیم به صورت تئوری آموزش داده می شود و سپس این مفاهیم در محیط عملی با مثال های متنوعی بررسی می شوند. هدف این فرادرس آموزش مهارت های عملی لازم برای پیاده سازی شی گرایی در پایتون است. این فرادرس می خواهد مباحث پایه و اساسی مرتبط با مفاهیم شی گرایی را به ساده ترین حالت ممکن بررسی نماید و نکاتی را مطرح نماید که رعایت آن ها اثر بسیار زیادی بر روی کیفیت برنامه نویسی خواهد داشت.

آموزش ارائه شده جهت تکمیل و بهینه سازی مباحث موجود در پایتون مقدماتی ارائه شده است. همچنین آشنایی با NumPy (در درس دوم) فاز جدیدی از برنامه نویسی در پایتون را بروی کاربران می گشاید.

هدف از این آموزش، معرفی و فراگیری کتابخانه قدرتمند کیوی برای زبان پایتون است. کیوی یک کتابخانه قدرتمند چند سکویی برای توسعه اپلیکیشن های موبایل چند لمسی، کاربرپسند و همچنین توسعه اپلیکیشن های دسکتاپ است که با پایتون و سایتون (Cython) در سال ۲۰۱۱ به وجود آمد است که توسط بیش از ۱۰ کمپانی کوچک و بزرگ حمایت می شود. برای فراگیری کیوی، باید به پایتون مسلط باشیم. مسیر یادگیری به این صورت است که ابتدا با لایوت ها و ابزارک ها آشنا شده و سپس اپلیکیشن های دسکتاپی را به کمک کیوی ایجاد می کنیم.

در این فرادرس، ما ربات های تلگرام را توسط زبان برنامه نویسی پایتون ۳ راه اندازی خواهیم کرد. استفاده از پایتون، به کاربر این قابلیت را می دهد که به جای تمرکز بر پیچیدگی های عموم زبان های برنامه نویسی در استفاده از دستورات و رسم الخط تنها بر توسعه الگوریتم و قابلیت های ربات خود تمرکز کند، همچنین برای علاقه مندانی که از قبل به هیچ زبان برنامه نویسی تحت وب مسلط نیستند یادگیری این زبان، سریع ترین راه رسیدن به مقصود، یعنی همان راه اندازی یک ربات تلگرام می باشد. در پایان این فرادرس خواهید آموخت که چگونه یک ربات تلگرام ساده بسازید و تا حد مقدماتی، آن را توسط زبان برنامه نویسی پایتون مدیریت نمایید.

جنگو (Django)، یک وب فریمورک پایتونی رایگان و اپن سورس (Open-source) است که با هدف توسعه سریع، آسان و کارآمد، توسط توسعه دهندگان با تجربه، ساخته شده است. در جنگو می توانید بدون اختراع مجدد چرخ، فقط روی نوشتن برنامه خود تمرکز کنید. جنگو حرفه ای بودن را در کنار سادگی و سرعت به ارمغان می آورد.

بدون شک پایتون یکی از بهترین و پرکاربردترین و قدرتمندترین زبان های برنامه نویسی جهان است. یکی از قابلیت های بسیار جالب این زبان همه منظوره, نوشتن برنامه تحت دسکتاپ (شبیه Windows Form در #C) است. اگر پایتون کار کردید یا می خواهید شروع کنید، حتماً لازمه آن دانستن حداقل یک واسط گرافیکی (GUI) از واسط های گرافیکی بسیاری که برای آن نوشته شده است، می باشد.

در این فرادرس با مفاهیم و کاربردهای شبکه عصبی عمیق (GAN (Generative Adversarial Network آشنا خواهید شد. شبکه های GAN، یکی از به روزترین معماری های یادگیری عمیق است که از زمان مطرح شدن در سال ۲۰۱۴ تاکنون به شدت رشد یافته است. رشد عجیب این معماری یادگیری عمیق، به خاطر کاربردهای جذاب و بعضا حیرت آور آن از قبیل متحرک سازی تصویر ثابت مونالیزا و… بوده است. این معماری یادگیری عمیق، موضوع اصلی مقالات علمی در کنفرانس های معتبر یادگیری ماشین از قبیل NIPS در سال های اخیر است. در این آموزش با شبکه های GAN معمولی، شبکه های Deep Convolutional GAN, Semi-supervised GAN, Conditional GAN و CycleGAN آشنا می شوید.

بالا رفتن قدرت محاسباتی سیستم ها، افزایش حافظه ها و همچنین دسترسی آسان به داده های موجود در وب، باعث شده است تا پژوهشگران حوزه علوم داده به استفاده از داده های حجیم تحت وب، علاقه مند شوند. با توجه به این که سایت ها، شرکت ها و بنگاه های تجاری اینترنتی، داده های خود را به سادگی در اختیار دیگران نمی گذارند، پژوهشگران و برنامه نویسان، روش ها و ابزارهای قدرتمندی را برای جمع آوری و ذخیره سازی داده های وب توسعه داده اند که به آن خزش یا کرال در وب (Web Crawling) می گویند. آن ها با استفاده از این ابزار ها، داده ها و اطلاعات داخل وب سایت ها را کرال کرده و در قالب های معمول و قابل استفاده برای تحلیل های خود ذخیره می کنند و پس از آن می توانند به شکل یک فایل از آن استفاده کرده و یا برای پژوهش های حوزه داده کاوی از طریق وب، در اختیار عموم قرار دهند. موتورهای جستجو نیز برای ایندکس کردن (Indexing) صفحات وب از کرال و خزش در بین این صفحات استفاده می کنند.

امروزه با فراگیر شدن تنوع سیستم ها شامل: موبایل ها، برنامه های تحت وب و اینترنت اشیا برای استفاده از سرویس ها موجب شده تا استفاده از مفهوم Web API ها به طور گسترده تر مورد توجه قرار گیرد. API مخفف کلمه Application Programming Interface بوده و سیستم های مختلف از طریق پروتکل HTTP اجازه ارتباط با آن را خواهند داشت. یکی از راه های پیاده سازی این مفهوم، استفاده از فریم ورک Django REST Framework است. این فریم ورک به صورت Open Source با زبان پایتون (Python) توسعه داده شده و به خاطر ویژگی های بارز آن بنا شد تا در این فرادرس به آموزش مفاهیم این فریم ورک قدرتمند بپردازیم.

از میان انواع زبان های برنامه نویسی، زبان پایتون (Python) به علت سهولت نسبی در یادگیری و داشتن کتابخانه های غنی و گسترده از بهترین گزینه ها برای تولید نرم افزارهای کاربردی در صنایع مختلف و تحت سیستم عامل های ویندوز (Windows)، لینوکس (Linux) و اندروید (Android) به حساب می آید. از آنجا که ابزار توسعه در این درس برمبنای پای‌ کیوت (PyQt) است در عین حال که از سادگی زبان پایتون بهره مند هستیم، از ابزار بسیار قدرتمند و شناخته شده کیوتی سی پلاس پلاس استفاده می کنیم. در این فرادرس، با نحوه تولید این نرم افزارها آشنا خواهید شد و می توانید در هر تخصصی که مشغول به فعالیت هستید نرم افزار مورد نیازتان را ایجاد کنید.

در این فرادرس به صورت جامع و پروژه محور، برنامه نویسی برد رزبری پای با استفاده از زبان پایتون آموزش داده شده است، لازم به توضیح است این آموزش در ۳ درس آماده گردیده است که در درس اول، زبان محبوب پایتون به صورت جامع و کاربردی به صورت پروژه محور آموزش داده شده است و درس دوم، راه اندازی برد رزبری پای به صورت صفر تا صد آموزش داده شده است. سرانجام در درس سوم، برنامه نویسی قسمت های مختلف برد رزبری پای با پایتون آموزش داده شده است که برخی از آن ها عبارتند از: برنامه نویسی GPIO ها به صورت جامع، برنامه نویسی واحدهای داخلی رزبری پای، راه اندازی و برنامه نویسی برخی از سنسورها و ماژول های کاربردی مثل ماژول مسافت سنج، سنسورهای کاربردی، راه اندازی انواع موتورها، برنامه نویسی واحد PWM و… .

آردوینو (Arduino) و پایتون (Python) دو ابزار قدرتمند و کابردی در پروژه های صنعتی، پژوهشی و آموزشی هستند. آردوینو به دلیل سهولت برنامه نویسی و در دسترس بودن سخت افزارهای سازگار با آن و پایتون به دلیل جامعه آماری بالای برنامه نویسان و کاربرد گسترده آن، محبوبیت ویژه ای پیدا کرده اند. در این فرادرس، علاوه بر این که مهارت های آردوینو و پایتون خود را به سطح بالاتری ارتقا می دهید، تفاوت زبان های برنامه نویسی آن ها را نیز بهتر درک خواهید کرد و همچنین با نحوه برقراری ارتباط با پورت سریال توسط پایتون، راه اندازی ماژول های مختلف با آردوینو، ایجاد محیط های گرافیکی و واقعیت مجازی با پایتون نیز آشنا خواهید شد.

برای پردازش زبان های طبیعی، نیاز به یک ابزار و یا به عبارتی به یک زبان برنامه نویسی داریم، بنابراین با توجه به سهولت کدنویسی و همچنین وجود بسته های نرم افزاری زیاد، زبان برنامه نویسی پایتون و مهم ترین ابزار آن برای پردازش زبان های طبیعی یعنی NLTK را برمی گزینیم، البته شایان ذکر است که این درس با عنوان مبانی پردازش زبان و گفتار برای دانشجویان کامپیوتر در برخی از دانشگاه ها ارائه می گردد ولی از آن جا که بیشتر به صورت تئوری ارائه می شود و منبع فارسی عملی نیز برای آن وجود ندارد بر آن شدیم که این درس را ارائه دهیم.

الگوریتم ژنتیک روشی است برای حل مسائل بهینه سازی مقید و نامقید که براساس انتخاب طبیعی کار می کند. این الگوریتم مرتبا جمعیتی از راه حل های منحصر به فرد را اصلاح می کند. این الگوریتم بسیار پرکاربرد است و امروزه در تمام شاخه های علوم و مهندسی به منظور بهینه سازی استفاده می شود. در این فرادرس، پیاده سازی الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی در Python (پایتون) به بحث گذاشته می شود، چرا که امروزه حجم بسیاری از محاسبات علمی با Python انجام می شود که آن هم به دلیل ساده بودن برنامه نویسی با آن و قدرتمند بودن این زبان برنامه نویسی است.

از جمله کاربردهای پردازش سیگنال می توان به: تشخیص گفتار و پردازش زبان طبیعی در هوش مصنوعی، سونار (Sonar) و رادار، مخابرات و تحلیل داده های دریافت شده از بدن بیمار اشاره نمود. استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون (Python)، همواره مورد توجه اهداف پژوهشی و نیز صنعتی بوده است، به گونه ای که این زبان برنامه نویسی به یکی از محبوب ترین زبان های سطح بالا در حوزه مهندسی و تحلیل داده های آماری تبدیل شده است. در پایان این فرادرس، مخاطب قادر خواهد بود تا در پایتون با کمک توابع و کتابخانه های مختلف، به تحلیل سیگنال ها پرداخته و داده های مورد نیاز خود را استخراج نماید. پیش نیاز این آموزش، آشنایی مقدماتی با پایتون است.

واضح است که مسائل بهینه سازی تقریبا در تمام علوم وجود دارند و شما همیشه به دنبال یافتن بهترین جواب از بین جواب های موجود برای مساله خود هستید. حل دستی بهینه سازی تنها برای مسائل خیلی کوچک امکان پذیر است و برای مسائل علمی که ما روزانه با آن درگیر هستیم، استفاده از کامپیوتر ضروری است. ما در این آموزش از زبان پایتون استفاده می کنیم چرا که همزمان هم برنامه نویسی را ساده کرده و هم بسیار قدرتمند است و به این ترتیب در پایان این آموزش شما هم با بهینه سازی و هم با پیاده سازی آن در پایتون آشنا می شوید که این به شما برای پیاده سازی مسائل بهینه سازی مربوط به خودتان کمک می کند.

پایتون (Python) یک زبان شی گرا است که در زمینه ها و گرایش های مختلفی کاربرد دارد و به صورت فوق العاده گسترده در حال پیشرفت و گسترش می باشد. در مهندسی نرم افزار، الگوی طراحی برای حل یک مشکل در طراحی نرم افزار، ارائه می شود. الگوهای طراحی، یکی از مسائل داغ در طراحی نرم افزار است. استفاده از پایتون، موجب کاهش زمان مورد نیاز برای ساخت و توسعه یک نرم افزار می باشد. در این فرادرس ما به دنبال ارائه الگوهای طراحی برای مشکل های موجود در برنامه نویسی به زبان پایتون می باشیم.

یکی از روش های بازی سازی با استفاده از زبان پایتون، کار با کتابخانه Pygame است که در این آموزش نحوه کار با این کتابخانه را فراخواهید گرفت. کتابخانه Pygame به منظور ساخت بازی ایجاد شده است و از Pygame برای ساخت بازی برای پلتفرم های مختلفی مانند سیستم عامل اندروید نیز می توان استفاده کرد. یکی از ویژگی های مهم کتابخانه Pygame متن باز بودن آن است که امکان توسعه این کتابخانه را برای برنامه نویسان فراهم می کند. ما در این آموزش نحوه کار با این کتابخانه برای ساخت بازی در سیستم عامل ویندوز را بررسی خواهیم کرد.

در برنامه نویسی، یکی از اصلی ترین نکات، تکرار نکردن است (Don't repeat yourself). یعنی هر جا با مساله ای رو به رو شدید که نیاز به نوشتن کدهای تکراری داشت و یا Copy و Paste کردن های زیاد داشت، اغلب مفید است که به دنبال یک روش ظریف تر باشید. در پایتون معمولا این مسائل در دسته بندی Metaprogramming حل می شوند. به طور خلاصه Metaprogramming درباره ایجاد توابع و کلاس هایی است که هدف اصلی آن ها مدیریت (Manipulate) کد می باشد. هدف از این فرادرس، کاوش کردن روش های Metaprogramming مختلف می باشد و ارائه مثال هایی از این که چطور این روش ها می توانند برای رسیدن به اهدافمان در پایتون به ما کمک کنند.

زبان برنامه نویسی پایتون در حال حاضر یکی از قدرتمندترین و محبوب ترین زبان های برنامه نویسی دنیا است که در زمینه های مختلفی کاربرد دارد. استفاده از آموزش های پروژه محور می تواند به یادگیری این زبان برنامه نویسی کمک شایانی کند. ما در این فرادرس قصد داریم به صورت پروژه محور با ساخت یک برنامه هواشناسی آنلاین ساده که وضعیت آب و هوای یک شهر را در لحظه نشان می دهد، به آموزش این زبان برنامه نویسی بپردازیم.

به کمک پکیج NetworkX می توان شبکه ها را ایجاد و دست کاری کرد. گره های یک گراف در این پکیج می توانند متن، تصاویر و یا موارد دیگر باشند. همچنین یال ها (لبه ها) می توانند وزن یا سری زمانی را نگه داری کنند. در این پکیج، بسیاری از الگوریتم های مربوط به گراف موجود است. به کمک این پکیج می توان کارهای مختلفی از جمله تعیین کوتاه ترین مسیر بین دو گره یا محاسبه فاصله یک گره از سایر گره های دیگر را انجام داد. به کمک معیارهای مرکزیت (Centrality Measures) مانند رتبه و بینابینی، می توان تاثیرگذارترین گره های موجود در شبکه را پیدا کرد. پایه معیار مرکزیت رتبه، این است که گره های مهم تر اتصالات بیشتری دارند. معیار مرکزیت بینابینی، تعداد دفعاتی که یک گره خاص به کوتاه ترین مسیر انتخابی بین دو گره دیگر می رسد، را تعیین می کند. هدف از این آموزش، آنالیز سریع شبکه ها است.

زبان برنامه نویسی پایتون از بهترین و کامل ترین و پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی موجود است که در سالیان اخیر بسیار محبوب و پراستفاده شده است. به جرات می توان گفت پایتون در همه زمینه ها کاربردهایی دارد. پایتون در کنار زبان های دیگر مانند سی شارپ و سی پلاس پلاس، مبحث برنامه نویسی دسکتاپ به صورت رابط گرافیکی را تحت پوشش قرار داده است. هدف از این فرادرس یادگیری برنامه نویسی گرافیکی پایتون و استفاده از پایگاه داده SQLite3 در برنامه است. به جرات می توان گفت استفاده از پایگاه داده در هر برنامه لازم و ضروری است. در این درس ابتدا شما را با ماژول Tkinter آشنا می کنیم و سپس به سراغ پایگاه داده SQLite3 در پایتون می رویم. چند پروژه GUI به همراه پایگاه داده را پیاده سازی می کنیم.

پایتون زبان محبوب، پر کاربرد و قدرتمند دنیای تکنولوژی محسوب می شود که با توجه به قدرت فوق العاده خود باعث شده است تا توسعه دهندگان، ابزارهای فراوانی نظیر: کتابخانه ها، فریم ورک ها و ماژول ها را به وسیله پایتون برای انجام تحقیقات و محاسبات مختلف بسازند که از جمله آن ها می توان به: فریم ورک جنگو (Django) و مینی فریم ورک فلسک (Flask)، در زمینه محاسبات علمی NumPy, SciPy و Pandas، در زمینه توسعه GUI فریم ورک های PySide2 ،PyQt5 ،Kivy و رابط گرافیکی TKinter اشاره کرد. هدف از این فرادرس، ارائه مباحث تکمیلی و ایجاد چند برنامه به کمک فریم ورک PySide2 است تا مباحث مقدماتی این فریم ورک را پوشش دهد و لذا آن دسته از علاقه مندانی که کار توسعه GUI با پایتون را هدف قرار داده اند، باید با مباحث مقدماتی PySide2 مانند کار با ویجت ها آشنایی لازم را داشته باشند، هر چند که در درس اول مروری بر آن خواهیم داشت.

در ادامه مسیر شروع شده در آموزش های الگوریتم ژنتیک در پایتون مقدماتی و تکمیلی بخش اول، در این فرادرس مسائل دیگری را به کمک الگوریتم ژنتیک در پایتون بهینه سازی می کنیم. تا بدین جا مسائل گوناگون بهینه سازی از سطح ساده انتخاب شده و در هر درس مساله پیچیده تری که نیازمند الگوریتم ژنتیک کامل تری بود را بررسی کردیم. همین روند در این آموزش نیز دنبال می شود. در پایان این آموزش شما با حل مساله های بهینه سازی جدید و پیچیده تری نسبت به آموزش های مقدماتی و تکمیلی بخش اول آشنا خواهید شد و قادر خواهید بود برای حل یک مساله بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک در پایتون استفاده کنید.

امروزه زبان برنامه نویسی پایتون (Python) برنامه نویسان زیادی را به سمت خود جذب کرده است. سادگی برنامه نویسی با این زبان، قدرتمند بودن آن و وجود کتابخانه های فراوان برای این زبان، روز به روز بر میزان محبوبیت آن اضافه می کند و برنامه نویسان زیادی تمایل دارند پایتون را یاد بگیرند. یکی از بهترین روش های یادگیری یک زبان برنامه نویسی، آموزش های به صورت پروژه محور است. ما در این فرادرس قصد داریم با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون، به نحوه ساخت یک Music Player ساده بپردازیم که امکان Load کردن موسیقی، پخش، توقف و همچنین امکان کم و زیاد کردن صدای آن را داشته باشد.

الگوریتم ژنتیک، یک ابزار قدرتمند بهینه سازی و زبان برنامه نویسی پایتون، یک زبان قدرتمند برنامه نویسی است. امروزه بسیاری از مسائل محاسباتی در پروژه های مختلف علوم و مهندسی با استفاده از پایتون و بسیاری از مسائل بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک حل می شوند. این فرادرس به شما کمک می کند که بتوانید مسائل محاسباتی که نیازمند بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک هستند را در پایتون پیاده سازی کنید که هم از قدرت پایتون در محاسبات و هم از قدرت الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی در کنار هم بهره ببرید.

با توجه به گسترش روزافزون زبان برنامه نویسی پایتون (Python) و توسعه آن برای اکثر پلتفرم های موجود، نیاز به یادگیری کتابخانه های مختلف این زبان بسیار ضروری است. در پایتون کتابخانه ای وجود دارد به نام PySide که در کنار PyQt محصول کمپانی معتبر QT هستند و کار آن ها توسعه اپلیکیشن های GUI است. در این فرادرس، PySide2 را مورد بررسی و آموزش قرار می دهیم و در ابتدا نیاز است که با مباحث پایه ای و مقدماتی پایتون آشنا باشید. در این فرادرس PySide را مورد بررسی قرار می دهیم و تفاوت های آن را با PyQt بیان خواهیم کرد. ویجت های (Widget) توسعه را ایجاد می کنیم و با QML آشنا می شویم.

زبان پایتون یکی از بهترین زبان های برنامه نویسی دنیا است که در زمینه های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد و این موضوع باعث شده که روز به روز بر تعداد برنامه نویسان این زبان افزوده گردد. یکی از جذاب ترین مباحثی که در برنامه نویسی وجود دارد، مبحث بازی سازی است. در زبان های مختلف کتابخانه های مختلفی وجود دارد که برای ساخت بازی به کمک برنامه نویسان می آید و در زبان پایتون نیز مانند سایر زبان های برنامه نویسی، کتابخانه هایی وجود دارد که ساخت بازی را برای برنامه نویسان تسهیل می نماید. در این فرادرس قصد داریم شما را با کتابخانه Arcade که برای ساخت بازی های دوبعدی در پایتون مورد استفاده قرار می گیرد، آشنا کنیم.

در این فرادرس، مخاطب با گرافیک کامپیوتری در پایتون و رسم اشکال مختلف آشنا خواهد شد که می تواند مقدمه ای برای مباحث پیشرفته طراحی های کامپیوتری و به خصوص ساخت بازی و انیمیشن به کمک این زبان برنامه نویسی باشد و همچنین برای افرادی که هیچ آشنایی با مباحث گرافیک کامپیوتری ندارند، می تواند مناسب و مفید باشد. یکی از کتابخانه های پایتون، کتابخانه Turtle (لاک پشت) است که در این فرادرس مورد بررسی قرار خواهد گرفت. با کتابخانه Turtle می توانید اشکال و الگوهای مختلفی را ترسیم کنید و در واقع به وسیله آن می توان یک لاک پشت ایجاد کرد که با کنترل روی آن می توان اشکال مختلفی را رسم نمود.

برنامه نویسی رابط کاربری گرافیکی برای دسکتاپ اهمیت بالایی دارد. به کمک GUI می توان برنامه هایی را برای دسکتاپ، ویندوز، مک، لینوکس ایجاد کرد. زبان پایتون دارای ابزارهایی برای توسعه GUI است. هدف از این فرادرس آن است که بتوانیم برنامه های گرافیکی خود را به کمک پایتون پیاده سازی کنیم و در این فرادرس به سراغ کتابخانه Tkinter خواهیم رفت که دارای مزایایی است از جمله: سبک بودن، راحت بودن استفاده، نداشتن مشکلات در هنگام نصب. برای شروع برنامه نویسی GUI در پایتون باید مباحث مقدماتی را از این زبان فرا گرفته باشید.  این فرادرس برای توسعه دهندگان پایتونی دسکتاپ بسیار مفید است.

درس محاسبات عددی یکی از دروس تخصصی کلیه رشته های فنی مهندسی و علوم پایه به شمار می رود. اهمیت این درس از این بابت است که در محاسبات مهندسی به پیدا کردن جواب نیاز داریم و در اکثر مسائل با توجه به اینکه جواب دقیق (تحلیلی) وجود نداشته یا اطلاعات کافی برای ارائه آن موجود نیست، به کمک محاسبات عددی، جواب تقریبی ارائه می گردد. برای به دست آوردن جواب تقریبی نزدیک به جواب دقیق، به استفاده از نرم افزارهای محاسباتی، مانند: پایتون، متلب (MATLAB)، متمتیکا (Mathematica)، میپل، SPSS و C نیاز داریم. در این فرادرس، درون یابی، مشتق گیری و انتگرال گیری، ریشه معادلات، حل معادلات دیفرانسیل، تعیین مقادیر ویژه و روش کمترین مربعات همراه با کدنویسی در زبان پایتون ارائه می گردد.

در این آموزش شما می توانید با به کارگیری یکی از قدرتمندترین زبان های برنامه نویسی یعنی پایتون و یکی از قدرتمندترین بسترهای محاسبات علمی یعنی SciPy، بسیاری از محاسبات علمی و عددی لازم در تحقیقات و مطالعات خود را به انجام برسانید. در این آموزش، مقدمات محاسبات علمی با پایتون و کتابخانه NumPy برای محاسبات برداری و SymPy برای محاسبات نمادین بررسی می گردند. این دو کتابخانه مبانی محاسبات علمی در ادامه بوده و در آموزش هایی که در ادامه این آموزش اولیه هستند، جنبه های مختلفی از محاسبات علمی با پایتون و کتابخانه SciPy مورد بحث قرار می گیرند.