MATLAB Vs Python: ความแตกต่างระหว่าง Matlab และ Python [2022]
เผยแพร่แล้ว: 2021-01-05การอภิปรายที่กำลังมาแรงในชุมชนวิทยาศาสตร์และคอมพิวเตอร์คือ MATLAB กับ Python บ่อยครั้งที่ผู้คนในชุมชนวิทยาศาสตร์พูดถึงการเปลี่ยนจาก MATLAB เป็น Python
ในขณะที่ MATLAB เป็นสภาพแวดล้อมการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสำหรับการดำเนินการคำนวณทางคณิตศาสตร์หรือทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับอาร์เรย์ เมทริกซ์ และพีชคณิตเชิงเส้น Python ก็ได้รับความนิยมในด้านการคำนวณเช่นกัน เนื่องจาก Python รวมเอาพลังการคำนวณของ MATLAB และอำนวยความสะดวกในการพัฒนาแอปพลิเคชันทางวิทยาศาสตร์อย่างรวดเร็วและง่ายดาย ดูหลักสูตรวิทยาศาสตร์ข้อมูลของเราเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ MATLAB และ Python
ในบทความนี้ เราจะมาสำรวจความแตกต่างระหว่าง MATLAB และ Python
สารบัญ
MATLAB กับ Python: มันคืออะไร?
MATLAB
MATLAB เป็นทั้งสภาพแวดล้อมการคำนวณเชิงตัวเลขเชิงพาณิชย์และภาษาการเขียนโปรแกรม อันที่จริงมันเป็นหนึ่งในภาษาการเขียนโปรแกรมขั้นสูงและได้รับการออกแบบมาอย่างดีสำหรับการคำนวณ ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 Cleve Moler ได้เริ่มพัฒนา MATLAB เป็นสภาพแวดล้อมการคำนวณแบบหลายกระบวนทัศน์และภาษาที่พัฒนา โดย MathWorks
เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการจัดการเมทริกซ์ การพล็อตข้อมูล การใช้อัลกอริธึม และการพัฒนาอินเทอร์เฟซผู้ใช้ แม้ว่า MATLAB ได้รับการออกแบบมาสำหรับฟังก์ชันการคำนวณเชิงตัวเลขเป็นหลัก แต่ก็ช่วยให้สามารถคำนวณเชิงสัญลักษณ์โดยใช้ เอ็นจิ้น สัญลักษณ์ MuPAD
Python
Python เป็นภาษาโปรแกรมโอเพ่นซอร์สระดับสูงสำหรับใช้งานทั่วไป ได้รับการพัฒนาโดย Guido van Rossum และเปิดตัวในปี 1991 ความเรียบง่ายเป็นหัวใจหลักของ Python และด้วยเหตุนี้จึงใช้แนวทาง OOP เพื่อช่วยให้นักพัฒนาเขียนโค้ดที่แม่นยำและสมเหตุสมผลสำหรับโครงการขนาดเล็กและขนาดใหญ่

Python รองรับกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมหลายแบบ เช่น การเขียนโปรแกรมเชิงขั้นตอน, OOP และการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน นอกเหนือจากคุณสมบัติด้านไวยากรณ์และความสามารถในการอ่านโค้ดที่เรียบร้อยแล้ว สิ่งที่ดีที่สุดของ Python ก็คือมันมาพร้อมกับโฮสต์ของไลบรารีมาตรฐานสำหรับการทำงานด้านการเขียนโปรแกรมและการคำนวณที่แตกต่างกัน
MATLAB กับ Python: ความแตกต่างที่สำคัญ
มาดูความแตกต่างหลัก ๆ ระหว่าง MATLAB และ Python:
ธรรมชาติ
MATLAB เป็นซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สและเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ดังนั้นคุณต้องซื้อมันจึงจะสามารถใช้งานได้ สำหรับกล่องเครื่องมือ MATLAB เพิ่มเติมทุกกล่องที่คุณต้องการติดตั้งและเรียกใช้ คุณจะต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม นอกเหนือจากด้านต้นทุนแล้ว สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ เนื่องจาก MATLAB ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับ MathWorks ฐานผู้ใช้จึงค่อนข้างจำกัด นอกจากนี้ หาก MathWorks ต้องเลิกกิจการ MATLAB ก็จะสูญเสียความสำคัญทางอุตสาหกรรมไป
Python เป็นภาษาโปรแกรมโอเพนซอร์ซ ต่างจาก MATLAB ซึ่งหมายความว่าฟรีทั้งหมด คุณสามารถดาวน์โหลดและติดตั้ง Python และทำการเปลี่ยนแปลงซอร์สโค้ดเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณมากที่สุด ด้วยเหตุนี้ Python จึงมีผู้ติดตามและฐานผู้ใช้ที่ใหญ่ขึ้น โดยธรรมชาติแล้ว ชุมชน Python นั้นค่อนข้างกว้างขวาง โดยมีนักพัฒนาหลายแสนคนที่มีส่วนสนับสนุนอย่างแข็งขันในการปรับปรุงภาษาอย่างต่อเนื่อง ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ Python เสนอแพ็คเกจฟรีมากมาย ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับนักพัฒนาทั่วโลก
ไวยากรณ์
ความแตกต่างทางเทคนิคที่โดดเด่นที่สุดระหว่าง MATLAB และ Python นั้นอยู่ในรูปแบบไวยากรณ์ แม้ว่า MATLAB จะถือว่าทุกอย่างเป็นอาร์เรย์ แต่ Python จะถือว่าทุกอย่างเป็นอ็อบเจกต์ทั่วไป ตัวอย่างเช่น ใน MATLAB สตริงอาจเป็นอาร์เรย์ของสตริงหรืออาร์เรย์ของอักขระก็ได้ แต่ใน Python สตริงจะแสดงด้วยอ็อบเจ็กต์ที่ไม่ซ้ำกันซึ่งเรียกว่า "str" อีกตัวอย่างหนึ่งที่เน้นความแตกต่างระหว่างไวยากรณ์ของ MATLAB และ Python คือใน MATLAB ความคิดเห็นคือสิ่งที่เริ่มต้นหลังจากเครื่องหมายเปอร์เซ็นต์ (%) ในทางตรงกันข้าม ความคิดเห็นใน Python มักจะใช้สัญลักษณ์แฮช (#)
IDE
MATLAB ภูมิใจนำเสนอสภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการ มันเป็นอินเทอร์เฟซที่เรียบร้อยพร้อมคอนโซลที่อยู่ตรงกลางซึ่งคุณสามารถพิมพ์คำสั่งได้ ในขณะที่ตัวสำรวจตัวแปรจะอยู่ทางด้านขวา คุณจะพบไดเร็กทอรีรายการทางด้านซ้าย
ในทางกลับกัน Python ไม่รวมสภาพแวดล้อมการพัฒนาเริ่มต้น ผู้ใช้ต้องเลือก IDE ที่เหมาะกับข้อกำหนดเฉพาะของตน Anaconda ซึ่งเป็นแพ็คเกจ Python ยอดนิยม ประกอบด้วย IDE ที่แตกต่างกันสองแบบ ได้แก่ Spyder และ JupyterLab ซึ่งทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่ากับ MATLAB IDE

เครื่องมือ
ภาษาการเขียนโปรแกรมมักจะมาพร้อมกับชุดเครื่องมือพิเศษเพื่อรองรับความต้องการของผู้ใช้ที่หลากหลาย ตั้งแต่การสร้างแบบจำลองข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ไปจนถึงการสร้างแบบจำลอง ML เครื่องมือแบบบูรณาการทำให้กระบวนการพัฒนาง่ายขึ้น เร็วขึ้น และราบรื่นยิ่งขึ้น
แม้ว่า MATLAB จะไม่มีไลบรารีจำนวนมาก แต่ไลบรารีมาตรฐานของ MATLAB มีชุดเครื่องมือแบบบูรณาการเพื่อให้ครอบคลุมความท้าทายทางวิทยาศาสตร์และการคำนวณที่ซับซ้อน สิ่งที่ดีที่สุดเกี่ยวกับ ชุดเครื่องมือ MATLAB คือผู้เชี่ยวชาญพัฒนา ทดสอบอย่างเข้มงวด และมีเอกสารประกอบอย่างดีสำหรับการดำเนินงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ชุดเครื่องมือนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังผสานรวมกับสภาพแวดล้อมการประมวลผลแบบคู่ขนานและ GPU ได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ เนื่องจากได้รับการอัปเดตร่วมกัน คุณจะได้รับเครื่องมือเวอร์ชันที่เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์
สำหรับ Python ไลบรารีทั้งหมดมีโมดูลที่มีประโยชน์มากมายสำหรับความต้องการและเฟรมเวิร์กในการเขียนโปรแกรมที่แตกต่างกัน ไลบรารี Python ที่ดีที่สุดบางตัว ได้แก่ NumPy, SciPy, PyTorch, OpenCV Python, Keras, TensorFlow, Matplotlib, Theano, Requests และ NLTK ในฐานะที่เป็นภาษาโปรแกรมโอเพนซอร์ส Python ให้ความยืดหยุ่นและอิสระแก่นักพัฒนาในการออกแบบเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่ใช้ Python (เช่น ชุดเครื่องมือ GUI) เพื่อขยายขีดความสามารถของภาษา

อ่าน: 15 แนวคิดและหัวข้อโครงการ MATLAB ที่น่าสนใจสำหรับผู้เริ่มต้น
บทสรุป
แม้จะมีชุมชนที่กระตือรือร้นและแพ็คเกจมาตรฐานที่ยอดเยี่ยม แต่ Python ยังไม่สามารถจับคู่กับ MATLAB ในพื้นที่เฉพาะอย่าง Simulink Toolbox กล่องเครื่องมือนี้ขยายความสามารถของ MATLAB สำหรับการประมวลผลสัญญาณและการสร้างแบบจำลองในอินเทอร์เฟซแบบกราฟิก Python ไม่มีส่วนต่อประสานกราฟิกที่สามารถใช้งานฟังก์ชั่นขั้นสูงเหล่านี้ได้
โดยรวมแล้ว ทั้ง MATLAB และ Python เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าตัวหนึ่งถูกออกแบบมาสำหรับงานเฉพาะ (MATLAB) แต่อีกตัวหนึ่งสามารถดำเนินการทั่วไปได้หลากหลาย
หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ MATLAB, แมชชีนเลิร์นนิง และหัวข้อที่เกี่ยวข้อง โปรดดูที่ IIIT-B & upGrad's PG Diploma in Machine Learning & AI ซึ่งออกแบบมาสำหรับมืออาชีพที่ทำงานและมีการฝึกอบรมที่เข้มงวดมากกว่า 450 ชั่วโมง 30+ กรณีศึกษาและการมอบหมายงาน, สถานะศิษย์เก่า IIIT-B, โครงการหลักที่ปฏิบัติได้จริงมากกว่า 5 โครงการและความช่วยเหลือด้านงานกับบริษัทชั้นนำ
หากคุณอยากเรียนรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ข้อมูล ลองดู โปรแกรม Executive PG ของ IIIT-B & upGrad ใน Data Science ซึ่งสร้างขึ้นสำหรับมืออาชีพที่ทำงานและมีกรณีศึกษาและโครงการมากกว่า 10 รายการ เวิร์กช็อปภาคปฏิบัติจริง การให้คำปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม 1 -on-1 พร้อมที่ปรึกษาในอุตสาหกรรม การเรียนรู้มากกว่า 400 ชั่วโมงและความช่วยเหลือด้านงานกับบริษัทชั้นนำ
อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง MATLAB และ Python?
Python เป็นภาษาระดับสูง เป็นมิตรกับผู้ใช้ อ่านง่ายขึ้น และพกพาสะดวกยิ่งขึ้น MATLAB เป็นภาษาระดับต่ำและไม่เก่งในอัลกอริธึมบางอย่าง เช่น ชีวสารสนเทศ MATLAB มีฟังก์ชันของเมทริกซ์ และ Python สามารถใช้ NumPy และไลบรารีสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน MATLAB มีความสามารถในการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่แข็งแกร่งมาก Python นั้นทำได้ยาก Python ไม่รองรับเมทริกซ์ แต่สามารถใช้ไลบรารี NumPy ได้ MATLAB นั้นเก่งเป็นพิเศษในด้านการประมวลผลสัญญาณ การประมวลผลภาพ ซึ่ง Python นั้นไม่แข็งแกร่ง และประสิทธิภาพก็แย่กว่ามากเช่นกัน
MATLAB ดีกว่า Python สำหรับการเรียนรู้ของเครื่องหรือไม่
ขึ้นอยู่กับเป้าหมายและทรัพยากรของคุณ หากคุณต้องการมุ่งเน้นไปที่การเรียนรู้ของเครื่อง Python ก็มีไลบรารีของตัวเองเช่นกัน (เช่น Scikit-learn) ซึ่งมีประสิทธิภาพมาก และยังมีบางไลบรารีที่สร้างโดยชุมชน (เช่น PyBrain) MATLAB มุ่งเน้นที่การคำนวณเชิงตัวเลขมากกว่า ดังนั้น หากคุณสนใจด้านทฤษฎีของการเรียนรู้ของเครื่องเป็นส่วนใหญ่ MATLAB อาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า นอกจากนี้ ยังควรสังเกตว่าเฟรมเวิร์กการเรียนรู้ของเครื่องที่ได้รับความนิยมมากที่สุด (เช่น Scikit-learn) นั้นเขียนด้วยภาษา Python
อันไหนเร็วกว่า MATLAB หรือ Python
ตามเกณฑ์มาตรฐานนี้ MATLAB เร็วกว่า Python แต่เกณฑ์มาตรฐานนี้ไม่ได้ทำในอัลกอริธึมแบบเรียลไทม์ ดังนั้น เราเดาว่ามันยากที่จะใช้ตัวเลขเป็นคำตอบสุดท้าย มีสองวิธีที่แตกต่างกันมากในการวัดความเร็วในโลกนี้ ประการแรก มีความเร็วที่อัลกอริธึมแก้ปัญหาได้ ประเภทที่สองคือความเร็วที่โปรแกรมทำงาน แบบแรกวัดได้ดีกว่าด้วยบางอย่างเช่น Numerical Recipes หรือสิ่งที่คล้ายคลึงกัน หลังวัดได้ดีกว่าด้วยรหัสการผลิตบางส่วน