أطر تطوير ألعاب Python

أطر تطوير ألعاب Python

 

🔸 تطوير اللعبة

الألعاب تشكل بالتأكيد الحياة وتخلق ذكريات خالدة. سوف يستمرون في أن يكونوا جزءًا من مجتمعنا في السنوات القادمة.

بايثون موجودة بالفعل ، تضيء شرارة إنشاء اللعبة.

 

أطر تطوير ألعاب Python

وفقًا لتوثيق Python الرسمي ، هناك نوعان من أطر عمل Python الرئيسية المستخدمة لتطوير الألعاب:

• pygame: “الحزمة الأصلية والتي لا تزال نشطة جدًا لتطوير الألعاب باستخدام Python. كذلك  فهي تسمح ل Python بالتحدث إلى SDL ، وهي مكتبة وسائط متعددة ومتعددة المنصات. كذلك ولأنها تحتاج إلى تجميع لكل نظام أساسي وكل إصدار من إصدارات Python ، أيضا يمكن أن يكون هناك تأخرًا عند ظهور إصدار جديد من Python “.
• pyglet: هذا هو “الوافد الجديد ، استنادًا إلى OpenGL. نظرًا لأنه حزمة Python خالصة ، يمكن استخدامه كما هو حتى عند إصدار إصدار جديد من Python (باستثناء انتقال Python 2 إلى Python 3).”

 

أيضا يمكنك استخدام وحدة السلحفاة لإنشاء ألعاب بسيطة.

Turtle هي وحدة Python مضمنة يتم تثبيتها تلقائيًا عند تثبيت Python على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

كذلك يساعدك على إنشاء ألعاب برسومات بسيطة وواجهة مستخدم بسيطة.

 

🔹 الطب وعلم العقاقير

لدى Python أيضًا تطبيقات مذهلة في المجال الطبي.

لذلك ستندهش من كيفية دمج التكنولوجيا مع المعرفة الطبية لتقديم تشخيصات وعلاجات دقيقة وفعالة للمرضى.

 

التطبيقات

تتضمن بعض الأمثلة على استخدام بايثون في الطب والصيدلة ما يلي:

• إجراء التشخيصات السريرية بناءً على السجلات والأعراض الطبية للمرضى.
• تحليل البيانات الطبية.
• عمل نماذج حسابية لتسريع عملية تطوير الأدوية الجديدة.

كذلك تتضمن هذه التطبيقات الواسعة الآلاف والآلاف من الأمثلة حول العالم.

أيضا لقد اخترت عددًا قليلاً منهم لتوضيح كيفية قيام بايثون بتشكيل هذا المجال. دعونا نلقي نظرة عليهم.

 

قصة نجاح صيدلانية: AstraZeneca

وفقًا لتوثيق Python الرسمي ، استخدمت إحدى شركات الأدوية الرائدة في العالم ، AstraZeneca ،

لغة Python لتحسين نماذجها الحسابية الحالية لجعلها “أكثر قوة وقابلية للتوسع وقابلة للصيانة”.

أيضا استخدم الباحثون هذه النماذج لمحاكاة التركيب الكيميائي للجزيئات وتأثيرها في الجسم.

كذلك ساعد هذا العلماء على تحديد الجزيئات المحتملة للعقاقير الجديدة والبدء في اختبارها بسرعة أكبر في المختبر.

أيضا عندما انضم إلى الفريق ، أقنع أندرو دالك ، كونه “من المدافعين المعروفين عن بايثون في الكيمياء الحاسوبية وعلم الأحياء”

الفريق أن بايثون هي بالضبط ما يحتاجون إليه.

تم اختيار Python لهذا العمل لأنها واحدة من أفضل اللغات المتاحة لعلماء الفيزياء ، أي للأشخاص الذين ليس لديهم خلفية في علوم الكمبيوتر.

ذكر ذلك:

تم تصميم Python لحل مشاكل العالم الحقيقي التي يواجهها مبرمج خبير.

والنتيجة هي لغة تتدرج بشكل جيد من النصوص الصغيرة المكتوبة بواسطة كيميائي إلى الحزم الكبيرة التي كتبها مطور برامج.

مدهش ، أليس كذلك؟ يمكن لبايثون تشغيل النماذج الحسابية التي تستخدمها المختبرات الصيدلانية لتطوير عقاقير جديدة.

 

تحديد خلايا الدم الحمراء (RBC)

تطبيق طبي آخر مثير للاهتمام للبايثون يتعلق بأمراض الدم.

عادةً ما يحلل المتخصصون المتخصصون اختبارات الدم عن طريق عد الخلايا وتحديدها يدويًا ، ولكن يمكن تحسين ذلك بمساعدة الأتمتة.

لذلك وجد الباحثون أن بايثون يمكن أن تكون الأداة المناسبة لهذا المنصب.

دعونا نرى مشروعًا مثيرًا للاهتمام.

 

هوية

الهدف من هذا المشروع هو تحديد وتصنيف أشكال خلايا الدم الحمراء بناءً على الصور المأخوذة من المجاهر الضوئية.

تم تطوير المشروع من قبل باحثين من معهد أبحاث معالجة المصادر الحيوية في أستراليا.

تمت برمجتها في Python واستخدمت حزم ومكتبات Python لمعالجة الصور مثل numpy و scipy و opencv-python و scikit-Learn و matplotlib.

 

حزم بايثون الطبية

• pyGeno: حزمة Python مفتوحة المصدر طورها طارق داودة في معهد الأبحاث في علم المناعة والسرطان (IRIC).
  الغرض منه هو “تطبيقات الطب الدقيق التي تدور حول علم الجينوم والبروتيوميات”. إنه يعمل مع الجينوم المرجعي والشخصي.
• MedPy: مكتبة Python مفتوحة المصدر “لمعالجة الصور الطبية في Python ، وتوفر الوظائف الأساسية لقراءة وكتابة ومعالجة الصور الكبيرة ذات الأبعاد التعسفية.”

 

قدم Gusztav Belteki مثالًا آخر خلال حديثه في PyData Berlin 2018 “Python in Medicine:

تحليل البيانات من أجهزة التنفس الصناعي”. كان الهدف من بحثه هو “تفسير مجموعات البيانات الكبيرة المسترجعة من المعدات الحديثة المستخدمة في العناية المركزة لحديثي الولادة ، وأجهزة التنفس الصناعي وأجهزة مراقبة المرضى”.
في PyCon 2019 ، قدمت Jill Cates هذا العرض التقديمي بعنوان “كيفية بناء نموذج تشخيص سريري في Python.”

 

🔸 علم الأحياء والمعلوماتية الحيوية

تمتلك Python أيضًا تطبيقات مذهلة في عالم علم الأحياء والمعلوماتية الحيوية. وتشمل معالجة تسلسل الحمض النووي ، ومحاكاة ديناميكيات السكان وعلم الوراثة ، ونمذجة الهياكل الكيميائية الحيوية.

 

Biopython

Biopython هو إطار عمل Python مع “أدوات متاحة مجانًا للحساب البيولوجي”.

هدفها هو “تلبية احتياجات العمل الحالي والمستقبلي في مجال المعلوماتية الحيوية.”

وفقًا لوثائقه ، يتضمن هذا الإطار وظائف مثل القدرة على:

• اعمل مع التسلسلات وقم بإجراء العمليات المشتركة عليها مثل النسخ والترجمة وحسابات الوزن.
• تواصل مع قواعد البيانات البيولوجية.
• قم بتصنيف البيانات باستخدام K-Nearest Neighbours و Naive Bayes و Support Vector Machines.
• العمل مع أشجار النشوء والتطور وعلم الوراثة السكانية.

تنص الوثائق على أن “الهدف من Biopython هو تسهيل استخدام Python للمعلوماتية الحيوية قدر الإمكان من خلال إنشاء وحدات وفئات عالية الجودة وقابلة لإعادة الاستخدام.”

 

Rosalind: مارس بايثون من خلال حل تحديات المعلوماتية الحيوية

Rosalind هي “منصة لتعلم المعلوماتية الحيوية من خلال حل المشكلات.”

إنه “مجاني ومفتوح للجمهور” (تشير صفحة الأسئلة الشائعة إلى أنه في الوضع التجريبي).

كذلك يمكن استخدام Python لحل التحديات على النظام الأساسي.

نظرًا لأن هذه لغة برمجة شائعة جدًا في النظام الأساسي ، يوجد قسم “Python Village” حيث يمكنك تعلم أساسيات Python قبل معالجة خوارزميات المعلوماتية الحيوية.

لذلك يقوم المستخدمون بحل المشكلات عن طريق تشغيل حلولهم على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم ،

ومعالجة مجموعة البيانات المقدمة ، ونسخ / لصق المخرجات للتحقق من الإجابة.

💡 نصيحة: اسم المشروع يخلد ذكرىRosalind Franklin ، “التي سهلت دراسة البلورات بالأشعة السينية مع ريموند جوسلينج اكتشاف الحلزون المزدوج للحمض النووي بواسطة واطسون وكريك”.

 

الحزم والأطر

• ProDy: حزمة مجانية ومفتوحة المصدر “لتحليل ديناميات بنية البروتين” تم تطويرها بواسطة Bahar Lab في جامعة بيتسبرغ.
• PySB: “إطار عمل لبناء نماذج رياضية للأنظمة البيوكيميائية مثل برامج بايثون” التي طورها أعضاء مختبر لوبيز في جامعة فاندربيلت ومختبر سورجر في كلية الطب بجامعة هارفارد.
• The Community Simulator: هذه “حزمة Python متاحة مجانًا لمحاكاة ديناميكيات التجمعات الميكروبية بطريقة قابلة للتكرار وشفافة وقابلة للتطوير” طورها باحثون في جامعة بوسطن.

 

🔹 علم الأعصاب وعلم النفس

لبايثون أيضًا تطبيقات في علم الأعصاب وعلم النفس التجريبي.

 

Python في علم الأعصاب

وفقًا لمقال Python في علم الأعصاب الذي كتبه باحثون من مركز محاكاة الدماغ ، Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ، جنيف ، سويسرا:

كذلك أصبح الحساب ضروريًا في جميع العلوم ، لاكتساب البيانات وتحليلها ، والأتمتة ، واختبار الفرضيات عبر النمذجة والمحاكاة.

أيضا فيما يتعلق ببايثون ، يذكرون ما يلي:

أيضا أصبح من الواضح لنا في عام 2007 أننا كنا على أعتاب بيثون ناشئة في النظام البيئي لعلم الأعصاب ،

لا سيما في علم الأعصاب الحاسوبي والتصوير العصبي ، ولكن أيضًا في تحليل البيانات الفيزيولوجية الكهربية وفي الفيزياء النفسية.

كما ترى ، فقد توسعت بايثون والحساب في جميع العلوم.

 

PsychoPy

PsychoPy هي “حزمة مفتوحة المصدر لإجراء التجارب في بايثون” بدعم من جامعة نوتنغهام. لذلك حسب التوثيق الرسمي لهذه الحزمة:

يتم استخدامه من قبل العديد من المعامل في جميع أنحاء العالم للفيزياء النفسية وعلم الأعصاب الإدراكي وعلم النفس التجريبي.

ينص الموقع الرسمي لهذه الحزمة على أنها:

• سهل التعلم.
• دقيق بما فيه الكفاية لعلم النفس الفيزيائي.
• مرن.
• عبر الإنترنت أو بناءً على المختبر بناءً على اختيار المستخدم.

 

🔸 علم الفلك

لدى بايثون أيضًا تطبيقات في علم الفلك والفيزياء الفلكية.

دعنا نرى ثلاثة من حزم Python الرئيسية المستخدمة في هذا المجال العلمي:

 

Astropy

تحتوي حزمة Astropy “على فئات وأدوات مساعدة وإطار عمل تغليف يهدف إلى توفير أدوات علم الفلك شائعة الاستخدام.”

Astropy هو جزء من مشروع أكبر يسمى The Astropy Project ، وهو “جهد مجتمعي لتطوير حزمة أساسية مشتركة لعلم الفلك في Python وتعزيز نظام بيئي لحزم علم الفلك القابلة للتشغيل المتبادل.”

وفقًا لصفحة “حول” الخاصة به ، يتمثل أحد أهدافه في “تحسين قابلية الاستخدام وقابلية التشغيل البيني والتعاون بين حزم علم الفلك بايثون”.

 

SunPy

توصف حزمة SunPy بأنها “بيئة تحليل البيانات الشمسية المطورة من قبل المجتمع والمجانية والمفتوحة المصدر لبيثون.”

كذلك يعتمد على إمكانيات حزم Python مثل NumPy و SciPy و Matplotlib و Pandas.

 

SpacePy

حزمة SpacePy هي “حزمة لبايثون تستهدف علوم الفضاء وتهدف إلى تسهيل تحليل البيانات الأساسية والنمذجة والتصور.”

وبحسب وثائقها الرسمية:

أيضا يسعى مشروع SpacePy إلى تعزيز معايير البحث الدقيقة والمفتوحة من خلال توفير بيئة مفتوحة لتطوير الكود.

كذلك وفقًا لوصف مستودع GitHub الخاص به ، فإنه يحتوي على فئات حقبة متراكبة ، وتتبع قذيفة الانجراف ، والوصول إلى نماذج المجال المغناطيسي ، وتبسيط التتبع ، وحدود ثقة التمهيد ، والوقت وتنسيق التحويلات ، والمزيد.

 

🔹 تطبيقات أخرى

يمكن أيضًا تطبيق Python في العديد من المجالات الأخرى ، بما في ذلك:

Robotics: يمكن استخدام بايثون لبرمجة الروبوتات.

أيضا المكتبة المكتوبة لهذا الغرض هي pybotics ، “صندوق أدوات Python مفتوح المصدر لحركية الروبوتات والمعايرة”.

Autonomous vehicles: كذلك يمكن استخدام Python لبرمجة البرنامج الذي يتحكم في السيارات ذاتية القيادة.

أيضا تحتاج هذه السيارات إلى رؤية كمبيوتر “لمعرفة” أين يقودون ، وأين يقع المسار ، وما الأشياء التي تحيط بهم.

Meteorology: حزمة مؤشرات المناخ “تحتوي على تطبيقات Python لمختلف خوارزميات مؤشر المناخ التي توفر صورة جغرافية وزمنية لشدة هطول الأمطار والشذوذ في درجات الحرارة المفيدة لرصد المناخ والبحوث.”
ا

Business: أيضا يمكن أن تكون Python أداة قوية لتحليل البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة الشركات والتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية.

 

تطوير واجهة المستخدم الرسومية (GUI):

أيضا كما يمكنك أن  تقوم باستخدام Python من أجل بناء واجهات رسومية باستخدام أدوات مثل tkinter.

إنشاء واجهات مستخدم رسومية في Python Tutorial.

 

🔸الملخص

هناك العديد من تطبيقات Python في كل منطقة يمكنك تخيلها.

آمل أن يكون هذا المقال (أطر تطوير ألعاب Python) قد أعطاك فكرة عن مجموعة واسعة من التطبيقات الواقعية للغة البرمجة هذه في الصناعات التي تشكل عالمنا حاليًا.

تذكر أنه بغض النظر عن المجال الذي تعمل فيه أو المجال الذي تريد أن تكون فيه ، فإن تعلم بايثون سيفتح لك بالتأكيد العديد من الأبواب.

لذلك انها وجدت لتبقى. كذلك  وقد غيرت عالمنا الحالي وحسنته وستستمر في ذلك لسنوات عديدة.

آمل حقًا أن تكون مقالتي قد أعجبتك ووجدتها مفيدة. تحقق من دوراتي عبر الإنترنت. تابعنا على twiintech . ⭐️

كما يمكنك أيضا التواصل مع فريق من التقنيين والمهندسين المختصين في لغات البرمجة وقواعد البيانات اطلب الخدمة الاحترافية الان