هل تعلم مقدار البيانات التي يتم إنشاؤها في العالم كل يوم؟ تشير الأبحاث في مجلة Forbes إلى أنه 2.5 كوينتيليون بايت من البيانات يُنشَأ كل يوم. طوال العامين الماضيين فقط، 90 بالمئة من البيانات في العالم يتم إنشاؤها بواسطة المستخدمين ومعظمها مُتداول على الإنترنت أو على السحابة. أما بالنسبة لمعالجة واستخلاص البيانات القابلة للتنفيذ من هذه الكميات الهائلة من البيانات للمساعدة في اتخاذ القرارات التجارية، فمن الضروري استخدام الأساليب العلمية والخوارزميات المعقدة وتحليلات البيانات. إن أداتا نمذجة البيانات المهمتان والقويتان اللتان يستخدمهما علماء البيانات والإحصائيون هما R وMATLAB. يمكن لهاتين الأداتين معالجة البيانات المنظمة وغير المنظمة.
مقدمة مختصرة وتعريف عن R وMATLAB
R هي لغة برمجة مفتوحة المصدر شائعة وقوية للحوسبة الإحصائية والرسومات. تطبق لغة R تقنيات إحصائية مختلفة مثل النمذجة الخطية واللاخطية وخوارزميات التعلم الآلي وتحليل التسلسلات الزمنية والاختبارات الإحصائية النموذجية وما إلى ذلك. يتكون R من لغة وبيئة تشغيل مع رسومات ومصحح أخطاء وإمكانية الوصول إلى وظائف معينة في النظام والقدرة على تشغيل البرامج المخزنة في ملفات البرامج النصية.
MATLAB هي لغة برمجة مخصصة للحوسبة الرياضية والتقنية وهي مصممة للمهندسين والعلماء. تتمتع بيئة سطح المكتب بطريقة طبيعية للتعبير عن الرياضيات الحسابية مثل الجبر الخطي وتحليلات البيانات، معالجة الصور والإشارات. يتميز MATLAB بحل خاص بالتطبيق يسمى “Toolboxes”. توفر صناديق الأدوات مجموعة من وظائف MATLAB والتي تسمى ملفات M والتي تحل مجموعة محددة من المشكلات. هناك العديد من المجالات التي تتوفر فيها صناديق الأدوات مثل معالجة الإشارات الرقمية وأنظمة التحكم والشبكة العصبونية والمحاكاة والتعلم العميق والعديد من المجالات الأخرى.
MATLAB VS R
الآن، دعونا ندرس بعض أوجه التشابه والاختلاف بين لغتي البرمجة القويتين اللتين يستخدمهما علماء البيانات.
إذا قرأت عن R وMATLAB باختصار، فقد تستنتج أنهما متشابهان بشكل ملائم حيث أن كلاهما يوفر الوصول إلى التوابع الرياضية والإحصائية، فهي لغات برمجة يستخدمها نفس مجموعة المستخدمين. ومع ذلك، فإن المقارنات بين بعض العوامل المهمة قد تقودك إلى نتيجة مختلفة.
سهلة التعلم
عُرفت R بمنحنى تعلم صعب. تم تطوير لغة R من قبل الإحصائيين لذلك السبب يتم الوصول إلى فعاليتها الكاملة من خلال البرمجة. لا تمتلك هذه اللغة واجهة مستخدم رسومية لمساعدة غير المبرمجين على إجراء التحليل. الأمثلة العملية لـ R معقدة وليست للمبتدئين. ومع ذلك فإن
R-Commander وR-Studio، اللذان يُعتبران الإصداران الجديدان من واجهة المستخدم الرسومية لـ R، قد حققوا إفادة لمجتمع المطورين.
من ناحية أخرى، فإن MATLAB هي لغة سهلة التعلم والتذكر لأن بُنيتها بسيطة ومتسقة على مستوى التصميم، وبسبب ذلك فإن MATLAB يتفوق على R.
التكلفة
R هو منتج مفتوح المصدر وبالتالي فهو مجاني. من ناحية أخرى، لدى MATLAB تكلفة ترخيص مرفقة، اعتماداً على نوع الاستخدام، تختلف تكلفة الترخيص. MATLAB أحد منتجات Mathworks وهي لغة برمجة خاصة.
الأداء
عندما يتعلق الأمر بمهام الحوسبة التقنية، فإن الإحصائيات والتعلم الآلي يكون MATLAB أسرع من R. ومع ذلك، يمكن للمطور الماهر في R تحقيق النتائج بشكل أسرع وتحسين الأداء.
الوظائف
يستخدم MATLAB في تطبيقات مختلفة مثل معالجة الصور ومعالجة المصفوفات والتعلم الآلي ومعالجة الإشارات، بينما يستخدم R بشكل أساسي للتحليل الإحصائي ومعالجة البيانات.
الدعم والتوثيق
طالما أن لغة R هي لغة مفتوحة المصدر، فهي تضم مجتمعاً كبيراً من المطورين للحصول على الدعم والتوثيق. ومع ذلك، بالنسبة لتوثيق MATLAB، فإن عمل MathWorks فريد واستثنائي. إن المراجع قابلة للبحث بالكامل عبر الإنترنت وداخل سطح مكتب MATLAB، وتتضمن مئات من التعليمات البرمجية. تمتلك MATLAB أكثر من 200 خبير دعم فني متخصص في جميع أنحاء العالم لاستكشاف المشكلات وإصلاحها وأيضاً مجتمع نابض بالحياة.
تعلم الآلة
كل من R وMATLAB متعمقان في تعلم الآلة. يحتوي R على مجموعات مكتبات ضخمة، ويحتوي MATLAB على صندوق أدوات الإحصائيات وتعلم الآلة الذي يتضمن تطبيق تصنيف يرشدك لاستكشاف البيانات بشكل تفاعلي، وتحديد الميزات، وتحديد مخططات للمراجعة، وتدريب النماذج، وتقييم النتائج. يعتمد الاختيار على ما ترغب أنت في تحقيقه من تعلم الآلة. إذا كانت مهمتك تتضمن معالجة الصور، فإن MATLAB هو الاختيار الصحيح. ومع ذلك، إذا كنت تريد استخدام الطرق الإحصائية للخوارزميات المعقدة، فسيكونR هو الاختيار الصحيح.
الرسوم البيانية
يتمتع R وMATLAB بنفس القدر من القوة لتصور البيانات وعرض الخرج. يحتوي R على أربع تطبيقات رسومية مثيرة للاهتمام ومختلفة – الرسومات الأساسية، ورسومات الشبكة، ورسومات Lattice، وGgplot2. إن تطبيق الرسومات الأساسية هو نظام الرسومات الافتراضي في R وهو الأسهل من بين الأنظمة الأربعة التي يمكن تعلم استخدامها.
يدعم MATLAB أيضاً تطوير التطبيقات باستخدام ميزات واجهة المستخدم الرسومية (GUI). تتضمن وظائف الرسم في MATLAB وظائف رسم ثنائية وثلاثية الأبعاد لتفصيل المخططات إما بشكل تفاعلي أو برمجي. تُعد Simulink، حزمة إضافية فيMATLAB، فهي بيئة برمجة رسومية للنمذجة، محاكاة، وتحليل الأنظمة الديناميكية متعددة المجالات. إن الواجهة الأساسية لـ Simulink هي أداة رسم تخطيطي للمجموعة الرسومية وأدوات قابلة للتخصيص من مكتبات المجموعة.
نظام التشغيل (OS)
يعمل R على جميع أنظمة التشغيل الاستهلاكية الثلاثة (Linux, Mac, and Windows) بالإضافة إلى نظام التشغيل Solaris OS الموجه نحو الخادم. تعتمد لغة R بالدرجة الأولى على النظام الأساسي، مما يعني أنها يجب أن تتصرف بنفس الطريقة على كل من هذه الأنظمة الأساسية. يتم تسهيل ذلك جزئياً من خلال اختبارات CRAN التي تضمن عمل حزم R على جميع أنظمة التشغيل المذكورة أعلاه. يعمل MATLAB أيضاً على أنظمة التشغيل Linux، Mac، Windows وهناك حقيقة مثيرة للاهتمام وهي أن رُخص MATLAB تستخدم عنوان MAC الخاص بالكمبيوتر لتحديد الكمبيوتر المرخص. نظراً لأن عنوان MAC يمثل قيمة الجهاز، فهو ثابت عبر أنظمة التشغيل المثبتة على نفس الجهاز. وأكثر من ذلك، إذا قمت بتثبيت MATLAB على أنظمة تشغيل مختلفة مثبتة على نفس الجهاز الفعلي، فسيتم احتساب ذلك أنه جلسة تنشيط واحدة كافية لتنشيط جميع النسخ.
الواجهات مع لغات أخرى:
يوفر MATLAB اندماجاً مرناً ثنائي الاتجاه مع لغات البرمجة الأخرى مما يعني:
- يمكنك الاتصال بـ MATLAB من لغة أخرى.
- من MATLAB يمكنك استدعاء المكتبات المكتوبة بلغات برمجة أخرى.
- يمكن تحويل كود MATLAB إلى كود ++C/C.
وبشكل مشابه، تم تطوير واجهات R لعدد من اللغات. يمكنك الاتصال بكود مكتوب بلغات أخرى من R ويمكن استدعاء كود R من لغات أخرى. يمكنك استدعاء توابع ++C/C من R ويمكن استدعاء R من Python.
R vs MATLAB مقارنة وجهاً لوجه:
| مقارنة من حيث | R | MATLAB |
|---|---|---|
| الطبيعة | لغة حاسوب وبيئة للبرمجيات | لغة عالية الأداء |
| تطويره وصيانته مِن قِبَل | فريق R الأساسي ومؤسسه | شركة MathWorks |
| منحنى التعلم | صعب | أقل صعوبة |
| توافرية | مفتوح المصدر | ذات ملكية خاصة |
| الأداء | بطيء نسبياً | سريع |
| الدعم والتوثيق | محدودة كما هو مرخص | يقدم دعم قوي وتوثيق ممتاز |
| الوظائف | التحليل الإحصائي ومعالجة البيانات | التعلم الآلي ومعالجة المصفوفات ومعالجة الصور ومعالجة الإشارات |
| مكتبة تعلم الآلة | مجموعة واسعة من مكتبات ML | الإحصائيات وأدوات تعلم الآلة |
| رسوم بيانية | الرسومات الأساسية ورسومات الشبكة وGgplot2 | ميزات رسم ثنائية وثلاثية الأبعاد |
اقرأ أيضاً: Blue Origin: كل ما تحتاج لمعرفته حول موقع Amazon.com الفضائي
إذاً أيهما أفضل R أم MATLAB؟
تُعد R أكثر تداول بين مؤسسات التعليم والرعاية الصحية والحكومية. ويُستخدمMATLAB على نطاق واسع في المؤسسات الأكاديمية والبحثية وكذلك المؤسسات الصناعية. كما يُستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران والفضاء.
كما لاحظنا، أنه كلاهما قوي في مجالاتهما الخاصة، تعتبر لغة R مكاناً جيداً للبدء -كلغة برمجة إحصائية، فهي تحتوي على مصفوفة واسعة من الطُرق الإحصائية الافتراضية التي يمكن الوصول إليها بسهولة. في الواقع يزود R-Studio، وهو بيئة التطوير المتكاملة الفعلية (IDE) لمستخدمي R، طريقة رائعة للمستخدمين لقراءة الوثائق وكتابة التعليمات البرمجية في نفس الوقت أيضاً.
يتم استخدام MATLAB لإجراء العمليات الحسابية المكثفة، ويعتبر MATLAB أسهل في التعلم والبرمجة من أي برنامج رياضي آخر. وبالتالي، يعتمد اختيارك لـ R أو MATLAB على خبرتك في البرمجة ومعرفتك بالإحصاء والرياضيات والأهم من ذلك متطلبات التطبيق والوظيفة.
اترك تعليقاً