آموزش پردازش موازی در پایتون

poster
پیش‌نمایش دوره

در دنیای امروز پایتون به‌خاطر سادگی و امکانات و کتابخانه‌های بسیار گسترده‌اش به یکی از محبوب‌ترین و جذاب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی تبدیل شده است. درواقع برنامه‌نویسان پایتون با نوشتن برنامه‌های ساده می‌توانند کارهای بزرگ و پیچیده ... ادامه

برگزارکننده:  مکتب‌خونه  مکتب‌خونه
3.4 (27 رای)
سطح: مقدماتی
 پلاس
  
زمان مورد نیاز برای گذراندن دوره:  5 ساعت
مجموع محتوای آموزشی:  1:59 ساعت ویدئو - 3 ساعت تمرین و پروژه
 (قابل دانلود می‌باشد)
مهلت دوره:  4 هفته
  
حد نصاب قبولی در دوره:  70 نمره
فارغ‌التحصیل شدن در این دوره نیاز به ارسال تمرین‌ها و پروژه‌های الزامی دارد. 
organization-pic  گواهینامه این دوره توسط مکتب‌خونه ارائه می‌شود.
course-feature   گواهی‌نامه مکتب‌خونه course-feature   خدمات منتورینگ course-feature   پروژه محور course-feature   تمرین و آزمون course-feature   تالار گفتگو course-feature   تسهیل استخدام

پیش‌نیاز‌ها

در این دوره تلاش شده که کلیه مفاهیم موازی‌سازی و پردازش موازی در پایتون از ابتدا گفته شود؛ اما لازم است که برای فهم بهتر مفاهیم گفته‌شده تا حدی با زبان پایتون و نحوه استفاده از توابع، لیست‌ها و فرهنگ لغت آشنا باشید.

سرفصل‌های دوره آموزش پردازش موازی در پایتون

مقدمه‌ای بر ترد

در این فصل ابتدا با ترد و مفاهیم مربوط به آن آشنا می‌شویم، یاد می‌گیریم چه زمانی باید از ترد استفاده کرد. همچنین مثال‌هایی از کاربرد آن در برنامه‌ها، بازی‌ها و سیستم‌عامل را می‌بینیم.

  thread چیست؟
مشاهده
"03:44  
  چرا و چه موقع از thread استفاده می‌کنیم؟
مشاهده
"06:13  
  ساختار ترد و ترد در بازی Fifa21
"05:12  
  کوییز فصل مقدمه‌ای بر ترد
 100%    
"03:00  
چالش‌های ترد

در فصل دوم، با ۳ چالش روبرو و با روش‌های حل آن‌ها توسط ترد آشنا می‌شویم. در انتهای فصل برای شما چالشی در قالب پروژه مطرح می‌شود.

  چالش ارسال ایمیل
مشاهده
"04:12  
  چالش ایجاد فایل‌های متنی
"03:29  
  چالش آپلود فایل در وبسایت
"02:42  
  پروژه کپی فایل‌های ویدیویی (الزامی)
 100%    
"45:00  
ترد در پایتون

در این فصل پس از یادگیری تئوری‌های مربوط به ترد، یاد می‌گیریم چگونه با استفاده از پایتون کد‌های مربوط به ترد را پیاده‌سازی کنیم. سپس با استفاده از این دانش جدید به حل چند مسئله می‌پردازیم. در انتهای فصل با مفهوم بسیار مهم Race Condition آشنا می‌شویم.

  مقدمه‌ای بر کتابخانه threading
مشاهده
"03:29  
  ساختن اولین تردها
"06:06  
  آرگومان دادن به تابع هدف یک ترد
"07:43  
  تردهای daemon
"04:47  
  اجرا کردن تردها به صورت موازی و متوالی
"05:03  
  حل سوال تردکاری وبسایت Quera
"07:12  
  مفهوم Race Condition چیست؟
"06:13  
  کوییز فصل ترد در پایتون
 50%    
"05:00  
  پروژه مهمانی (الزامی)
 50%    
"45:00  
مدیریت پیشرفته تردها

در این فصل با مفاهیم پیشرفته‌تری مثل Event‌ها در ترد‌ها آشنا می‌شویم. در ادامه با حل چندین چالش این مفاهیم را پیاده‌سازی می‌کنیم و نکات مربوط به آن‌ها را می‌آموزیم.

  مقدمه‌ای بر Event در ترد
مشاهده
"10:44  
  گذر از Race Condition با استفاده از Lock
"06:53  
  حل چالش PrintOrder
"05:41  
  حل چالش FooBar
"04:48  
  کوییز مدیریت پیشرفته ترد‌ها
 33.3%    
"03:00  
  پروژه احوال‌پرسی (الزامی)
 66.7%    
"45:00  
مفهوم Async در پایتون

فصل آخر این دوره مربوط به آموزش مفهوم بسیار مهم Async می‌باشد. علاوه بر آشنایی با Async و پیاده‌سازی کد‌های آن، با کتاب‌خانه‌های کاربردی آن نیز کار می‌کنیم.

  مقدمه‌ای بر Asnyc و تفاوت آن با ترد
"02:53  
  ساخت Decorator برای Sync کردن یک تابع
"09:49  
  کار به صورت موازی با کتابخانه asyncio
"06:20  
  کپی کردن فایل‌های سنگین به صورت موازی
"06:17  
  کوییز مفهوم Async در پایتون
 30%    
"03:00  
  پروژه «چقدر فایل» (الزامی)
 70%    
"45:00  

ویژگی‌های دوره

گواهی‌نامه مکتب‌خونه
گواهی‌نامه مکتب‌خونه

در صورت قبولی در دوره، گواهی نامه رسمی پایان دوره توسط مکتب‌خونه به اسم شما صادر شده و در اختیار شما قرار می گیرد.

مشاهده نمونه گواهینامه

ویژگی‌های دوره

خدمات منتورینگ
خدمات منتورینگ

خدمات منتورینگ به معنای برخورداری دانشجو از راهنما یا پشتیبان علمی در طول گذراندن دوره می‌باشد. این خدمات شامل پاسخگویی به سوالات آموزشی(در قالب تیکتینگ)، تصحیح آزمون یا پروژه های دوره و ارائه باز خورد موثر به دانشجو می‌باشد.

ویژگی‌های دوره

پروژه محور
پروژه محور

این دوره طوری طراحی شده است که محتوای آموزشی دوره حول چند پروژه واقعی و کاربردی هستند تا یادگیری دانشجو در طول دوره به کاربردهای عملی تبدیل شود و به این ترتیب بالاترین سطح یادگیری را فراهم نمایند.

ویژگی‌های دوره

تمرین و آزمون
تمرین و آزمون

با قرار گرفتن تمرین ها و آزمون های مختلف در طول دوره، محیطی تعاملی فراهم شده است تا بهره گیری از محتوا و یادگیری بهتر و عمیق تر شود.

ویژگی‌های دوره

تالار گفتگو
تالار گفتگو

شما می توانید از طریق تالار گفتگو با دیگر دانشجویان دوره در ارتباط باشید، شبکه روابط حرفه ای خود را تقویت کنید یا سوالات مرتبط با دوره خود را از دیگر دانشجویان بپرسید.

ویژگی‌های دوره

تسهیل استخدام
تسهیل استخدام

در صورت قبولی در دوره، شما می‌توانید با وارد کردن اطلاعات آن در بخش دوره‌های آموزشی رزومه‌ساز «جاب ویژن»، تایید مهارت خود را در قالب اضافه شدن «مدال مهارت» به روزمه آنلاین خود دریافت نمایید. این مدال علاوه بر ایجاد تمایز در نمایش رزومه شما، باعث بالاتر قرار گرفتن آن در لیست انبوه رزومه‌های ارسالی به کارفرما شده و بدین ترتیب شانس شما را برای استخدام در سازمانهای موفق و پر متقاضی افزایش می‌دهد.

بررسی فرصت‌های شغلی

درباره دوره

در دنیای امروز پایتون به‌خاطر سادگی و امکانات و کتابخانه‌های بسیار گسترده‌اش به یکی از محبوب‌ترین و جذاب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی تبدیل شده است. درواقع برنامه‌نویسان پایتون با نوشتن برنامه‌های ساده می‌توانند کارهای بزرگ و پیچیده را به‌راحتی انجام دهند. با توجه به اهمیت افزایش سرعت اجرای برنامه‌ها و موازی‌سازی در کامپیوتر لازم است که برنامه‌نویسان این زبان به سراغ پردازش موازی در پایتون بروند. این شیوه برنامه‌نویسی از برنامه‌نویسی عادی پیچیده‌تر نخواهد بود؛ اما سرعت اجرای برنامه‌ها و عملکرد آن‌ها را به طرز شگفت‌انگیزی تغییر خواهد داد.

 

هدف از دوره آموزش پردازش موازی در پایتون چیست؟

هدف از دوره پردازش موازی در پایتون تربیت برنامه‌نویسانی است که به‌صورت حرفه‌ای برنامه می‌نویسند و از همه توان سخت‌افزاری کامپیوتر و وسایل هوشمند برای اجرای برنامه‌ها استفاده می‌کنند. این دوره به زبان پایتون ارائه می‌شود؛ اما مفاهیم آن به‌گونه‌ای بیان خواهد شد که هرکسی که از زبان‌های دیگر برای برنامه‌نویسی استفاده می‌کند هم بتواند ترفندهای آن را به کار بگیرد.

نکته مهم این است که همیشه پردازش موازی در پایتون یا هر زبان برنامه‌نویسی دیگری نمی‌تواند باعث بهبود سرعت برنامه‌ها شود و حتی ممکن است آن‌ها را کندتر از حالت عادی به نتیجه نهایی برساند. یکی از اهداف مهم و کاربردی در این دوره کسب مهارت شناسایی مسائلی است که موازی‌سازی برای آن‌ها مفید نیست تا وقت برنامه‌نویسان برای نوشتن برنامه‌های بی‌فایده تلف نشود.

 

دوره پردازش موازی با پایتون مناسب چه کسانی است؟

دوره آموزش پردازش موازی در پایتون برای توسعه‌دهندگانی طراحی شده است که قصد دارند با ارتقای مهارت‌ها و یادگیری برنامه‌نویسی هم‌زمان و موازی، حرفه‌ای‌تر بشوند و برنامه‌های جذاب‌تر و کاربردی‌تری بنویسند. درواقع این دوره آن‌ها را یک قدم به جلو می‌برد.

علاوه بر این دانشجویانی که اکنون در حال یادگیری مفاهیم اولیه برنامه‌نویسی و محاسبات موازی هستند و دوست دارند بدانند که چگونه می‌توانند مفاهیم آموزش‌داده‌شده در کلاس را با تمرین به مهارت تبدیل کنند، می‌توانند در این دوره ثبت‌نام کنند.

این دوره تنها برای افراد مبتدی مفید نیست، توسعه‌دهندگان باتجربه‌ای که به زبان پایتون مسلط هستند و حتی به‌نوعی با برنامه‌نویسی موازی سروکار داشته‌اند هم می‌توانند با شرکت در این دوره از زاویه‌ای متفاوت به موضوع نگاه کنند و مفاهیم جدید و امروزی را یاد بگیرند.

 

در پایان دوره پردازش موازی با پایتون چه مهارت‌هایی کسب خواهید کرد؟

با شرکت در دوره پردازش موازی با پایتون یاد می‌گیرید که چگونه نرم‌افزارهایی کاربرپسند با کارایی بالا بسازید که بتوانند در زمانی کوتاه نیازهای یک یا چند کاربر را برطرف کنند و به همه درخواست‌های ورودی کاربر جواب صحیحی بدهند.

علاوه بر این نحوه برنامه‌نویسی multithreading و multiprocessing را نیز یاد می‌گیرید تا بتوانید مشکلات و مسائل خاص و پیچیده را با مدل‌سازی و برنامه‌نویسی شیءگرا به‌راحتی آب خوردن حل کنید.

در این دوره یاد می‌گیرید که چگونه برنامه‌هایی به زبان پایتون بنویسید که از حداکثر قابلیت موازی‌سازی استفاده کرده‌اند و با همزمانی بخش‌های مختلف در زمانی کوتاه اجرا می‌شوند. همچنین با مزایا، معایب و محدودیت‌های برنامه‌نویسی موازی نیز آشنا می‌شوید.

در این دوره مهارت‌های برنامه‌نویسی پایتون شما بسیار رشد می‌کند و می‌توانید برای مسائل پیشرفته‌تر، چندمنظوره و چند پردازشی برنامه بنویسید. همچنین درباره قابلیت‌های زبان پایتون در برنامه‌نویسی موازی نیز مطالبی مفید و کاربردی یاد خواهید گرفت.

درباره استاد

maktabkhooneh-teacher محمدرضا کریمی‌نژاد

محمدرضا کریمی‌نژاد متولد ١٣٨٠، از ۱۵ سالگی شروع به برنامه‌نویسی کرده و از ۱۷ سالگی وارد بازار کار شده است. در مدارس سمپاد برنامه‌نویسی تدریس کرده است و در شرکت‌های نظیر کافه‌بازار و نوبیتکس به عنوان مهندس نرم‌ افزار دارای تجربه می‌باشد. محمدرضا کریمی‌نژاد اکنون در دانشکده پزشکی دانشگاه هاروارد و آزمایشگاه یادگیری ماشین دانشگاه شریف مشغول به پژوهش هست.

مشاهده پروفایل و دوره‌‌های استاد

نظرات کاربران

تا کنون نظری برای این دوره ثبت نشده است. برای ثبت نظر باید ابتدا در دوره ثبت نام کرده و دانشجوی دوره باشید.
مهرداد معتمدالشریعتی 1403-03-12
دوره خیلی خوب و آموزنده ای بود. با تشکر از مدرس محترم و تیم فوق‌العاده مکتب خونه
کسری مسکنی 1402-11-26
دوره صرفا برای چند چیز عالی بود ولی مباحث زیادی نداشت ، کلا یه هفته طول نکشید دوره . بازم ممنون ازاستاد
شهرام ثمر 1402-08-11
عالی بود همه چیز
زهرا مومن 1402-07-10
عالی یود، ممنون.
احمد اسدی امجد 1402-07-02
تشکر میکنم از زحمات جناب آقای مهندس کریمی. برای شروع بسیار خوب است.
شهریار کریمی 1401-02-18
این دوره بی شک دوره عالی هست. اقای کریمی نژاد همیشه کارش درسته
سعید باقری 1400-12-06
مهندس کریمی نژاد یکی از بهترین دولوپر های پایتون هستند. دوره بسیار فوق العاده هست‌، حتما استفاده ببرید.
پیمان عبدالکریم زاده 1400-11-06
این بهترین دوره برای پردازش موازی است. استاد یک برنامه نویس حرفه ای است و مثال ها برای نشان دادن مفاهیم به دانش آموزان بسیار ساده است. با تشکر از مکتبخونه و استاد برای این دوره عالی.
امیر علی رستگاری 1402-12-18
با سلام و خسته نباشید. با تشکر از استاد درس و نکات گفته شده. امیدوارم در آینده دوره های پیشرفته تری با این محتوا تولید شود و نکات بیشتری در زمینه پردازش موازی گفته شود. به عنوان یک دوره مقدماتی دوره مناسبی بود.
امیر محمد امیری 1402-12-08
با اینکه کم بود ولی خیلی خوب و مختصر بود هم تدریس و هم تمرین ها و خیلی ممنون از استاد
1402-11-02
سطح دوره رو باید مبتدی در نظر بگیرید برای مبتدی خوب بود ولی بهتر بود سطح دوره پیشرفته تر باشه دیگه خیلی مبتدی بود
سیدشهاب الدین م شریعتمداری 1402-07-08
دوره خوبیه ولی اگر نیاز به مدرکش ندارید پیشنهاد میکنم فقط آموزشش رو بخرید
مهدی امینی 1403-01-13
سلام. به نظرم فن بیان توی این دوره ضعیف هستش و مفهوم به طور مناسب منتقل نمیشود و نیاز هستش که خود دانشجو به دنبال مفاهیم باشه. البته با توجه به پیشرفته بودن دوره و کوتاه بودن دوره کمی قابل چشم پوشی هستش و آزار دهنده نیست. درکل از جناب آقای محمدرضا کریمی نژاد بخاطر زحماتشون و تهیه این دوره تشکر میکنم.
پویان صمیمی 1402-08-22
این دوره رو به دلیل حضور در "مسیر یادگیری پایتون" تهیه کردم. به نظرم به عنوان دوره آخر این مسیر اصلا مناسب نبود و ای کاش حداقل یک دوره پیشرفته با همین موضوع اضافه بشه به این مسیر. خود دوره هم به طور جداگانه، درسته که برچسب "مقدماتی" داره، اما دیگه بیش از حد مقدماتی بود و عملا محتوایی بیش از ۵ صفحه pdf نداشت. تمرینها هم کاملا غیرکاربردی بودند.
مسعود باغبانی 1401-06-07
دوره نسبت به قیمتش بدک نیست ولی خب تسلط مدرس کافی نیست + بیان و شیوه تدریس ضعیف بود + کلا خیلی وقت نذاشته بودن برا دوره انگار.
1
2

دوره‌های پیشنهادی

سوالات پرتکرار

آیا در صورت خرید دوره، گواهی نامه آن به من تعلق می گیرد؟
خیر؛ شما با خرید دوره می توانید در آن دوره شرکت کنید و به محتوای آن دسترسی خواهید داشت. در صورتی که در زمان تعیین شده دوره را با نمره قبولی بگذرانید، گواهی نامه دوره به نام شما صادر خواهد شد.

سوالات پرتکرار

حداقل و حداکثر زمانی که می توانم یک دوره را بگذرانم چقدر است؟
برای گذراندن دوره حداقل زمانی وجود ندارد و شما می توانید در هر زمانی که مایل هستید فعالیت های مربوطه را انجام دهید. برای هر دوره یک حداکثر زمان تعیین شده است که در صفحه معرفی دوره می توانید مشاهده کنید که از زمان خرید دوره توسط شما تنها در آن مدت شما از ویژگی های تصحیح پروژه ها توسط پشتیبان و دریافت گواهی نامه بهره مند خواهید بود.

سوالات پرتکرار

در صورت قبولی در دوره، آیا امکان دریافت نسخه فیزیکی گواهی نامه دوره را دارم؟
خیر، به دلیل مسائل زیست محیطی و کاهش قطع درختان، فقط نسخه الکترونیکی گواهی‌نامه در اختیار شما قرار می‌گیرد

سوالات پرتکرار

پس از سپری شدن زمان دوره، به محتوای دوره دسترسی خواهم داشت؟
بله؛ پس از سپری شدن مدت زمان دوره شما به محتوای دوره دسترسی خواهید داشت و می توانید از ویدئوها، تمارین، پروژه و دیگر محتوای دوره در صورت وجود استفاده کنید ولی امکان تصحیح تمارین توسط پشتیبان و دریافت گواهی نامه برای شما وجود نخواهد داشت.

برای آشنایی بیشتر با پردازش موازی در پایتون در این بخش تعدادی از مهم‌ترین مفاهیم این دوره را توضیح می‌دهیم تا بتوانید دیدی کلی در خصوص دوره و کاربرد آن پیدا کنید.

 

چند پردازشی یا Multiprocessing چیست؟

در فضای سخت‌افزار چند پردازشی به معنای قراردادن چند پردازنده در کنار یکدیگر است که به‌صورت موازی برنامه‌های در حال اجرا بر روی سیستم را مدیریت می‌کنند. برنامه‌نویسان با استفاده از پردازش موازی در پایتون می‌توانند این سیستم را به کار بگیرند تا برنامه‌های خود را با سرعت بهتری اجرا کنند. علاوه بر این‌چنین روش برنامه‌نویسی باعث شکل‌گیری مفاهیم جدید مانند multithreading، برنامه‌نویسی شیءگرا، هم‌زمان و ... شده است که لازم است با آن‌ها نیز آشنا باشید.

 

تفاوت Multiprocessing و Multithreading

Multiprocessing درواقع همان پردازنده چندهسته‌ای یا استفاده از پردازنده‌های موازی در سخت‌افزار است که به اجرای برنامه‌هایی که به‌صورت موازی نوشته شده‌اند کمک می‌کند. این فرایند برای تقسیم وظایف بین هسته‌های مختلف پردازنده و نحوه به‌اشتراک‌گذاری منابع بین آن‌ها تعریف شده است.

Multithreading از مفاهیم برنامه‌نویسی شیءگرا و موازی است که به برنامه‌نویس کمک می‌کند برنامه خود را در قالب رشته‌های مختلف تعریف کرده و آن‌ها را با یکدیگر مرتبط کند.

 

کتابخانه‌های پردازش موازی در پایتون

برای راحتی برنامه‌نویسان موازی و عدم نیاز به تعریف همه جزئیات از صفر 6 کتابخانه بسیار مهم در پایتون ساخته شده است که در این دوره کار با همه آن‌ها را یاد گرفته و توابع موجود در هریک را می‌شناسید. این کتابخانه‌ها شامل Ray، Dask، Dispy، Pandaral-lel، Ipyparallel و Joblib می‌شود.

 

اجرای موازی (parallelism)

برای اینکه برنامه‌هایی که به‌صورت موازی نوشته‌اید اجرا شوند، نیاز است که از نحوه اجرای موازی یا Parallelism نیز اطلاع داشته باشید. درواقع باید تا حدودی بدانید که چگونه منابع مشترک مانند حافظه را بین برنامه‌های مختلف به اشتراک بگذارید تا برنامه‌ها با سرعت بالا و درست همان‌طور که شما دوست دارید اجرا شوند. در این مفهوم علاوه بر موازی‌سازی سخت‌افزاری خود برنامه نیز taskها را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌کند تا هسته‌های مختلف پردازنده راحت‌تر از پس اجرای آن‌ها بربیایند.

 

هم‌زمانی (Concurrency)

مفهوم هم‌زمانی یا Concurrency به توانایی یک برنامه برای اجرای هم‌زمان چند task مربوط می‌شود. این مفهوم زمانی به کار می‌آید که کامپیوتر شما ازنظر سخت‌افزاری برای اجرای برنامه‌ها محدودیت دارد اما با تقسیم آن بین taskهای مختلف می‌توانید موازی‌سازی را تا حدی در آن پیاده کنید.

آشنایی با آموزش پردازش موازی در پایتون

تا به حال در حین کار با پایتون، با دستور Connecteam روبرو شده‌اید؟ حتما شما نمی‌دانید کاربرد این دستور چی هست و این کار را برای شما مشکل کرده است. آموزش پردازش موازی در پایتون (Python) به شما کمک می‌کند تا بتوانید از چندین دستور کاربردی مانند Connecteam و غیره، سرعت برنامه‌های خود را به طور چشمگیری افزایش دهید.

پردازش موازی یکی از قدرتمندترین تکنیک‌های برنامه‌نویسی پیشرفته در پایتون است که به شما امکان می‌دهد وظایف مختلف را به‌طور همزمان اجرا کنید. این امر باعث می‌شود تا از حداکثر توان پردازنده خود استفاده کرده و به طور قابل توجهی سرعت برنامه‌های خود را افزایش دهید.

در دوره‌های مربوط به آموزش پردازش موازی در Python، شما با مفاهیم و کتابخانه‌های مختلفی مانند Concurrent programming، Concurrent futures، کتابخانه multiprocessing، Parallel programing و غیره آشنا خواهید شد. البته قبل از یادگیری پردازش موازی در پایتون، لازم است دوره‌های مربوط به آموزش شی گرایی در پایتون را تهیه کنید.

کاربردهای یادگیری پردازش موازی در پایتون

یکی از مشکلات آموزش پایتون پیشرفته  این است که به صورت مبتدی در مورد پردازش موازی در پایتون آموزش داده می‌شود. اما آموزش پردازش موازی در پایتون به‌صورت تخصصی و ویژه در مورد همین موضوع به شما کمک می‌کند. اما خب پردازش موازی چه سودی برای شما به‌عنوان برنامه‌نویس پایتون دارد؟

•        امکان ساخت برنامه‌های سریع‌تر و کارآمدتر

•        استفاده از تمام توان پردازنده خود

•        پاسخگویی بهتر برنامه‌ها

•        ارتقا مهارت‌های خود را به عنوان یک برنامه‌نویس پایتون

مزایای آموزش پردازش موازی در پایتون

در دنیای امروز که حجم داده‌ها هر روز بیشتر می‌شود، یادگیری پردازش موازی در پایتون به یک ضرورت تبدیل شده است. این تکنیک قدرتمند به شما امکان می‌دهد تا وظایف را به‌طور همزمان بین چندین هسته پردازنده سیستم تقسیم کنید و بدین ترتیب سرعت برنامه‌های خود را افزایش دهید.  استفاده از پردازش موازی در پایتون مزایای متعددی دارد، از جمله:

·         تقسیم وظایف بین چندین هسته، باعث افزایش سرعت پردازش داده‌های برنامه‌های علمی، مهندسی و غیره می‌شود. 

·         از تکنیک‌های روش پردازش موازی می‌توانید کارایی سیستم خود را بهبود ببخشید و از هدر رفتن زمان و انرژی جلوگیری کنید.

·         برنامه‌های موازی به‌راحتی قابل مقیاس‌بندی هستند، به این معنی که می‌توانید با اضافه کردن پردازنده‌های بیشتر، عملکرد آنها را به طور خطی افزایش دهید.

·         پایتون کتابخانه‌های قدرتمندی مانند multiprocessing را ارائه می‌دهد که استفاده از پردازش موازی را آسان می‌کند.

·         آموزش multiprocessing در پایتون به شما کمک می‌کند تا بتوانید از این کتابخانه به‌صورت حرفه‌ای استفاده کنید.

بهترین کتابخانه‌های پردازش موازی در پایتون

با استفاده از تکنیک پردازش موازی در Payton، می‌توانید وظایف برنامه‌ها را بین چندین هسته CPU تقسیم کنید و بدین ترتیب، زمان پردازش کد و برنامه را کاهش دهید. انتخاب کتابخانه مناسب برای پردازش موازی در پایتون به نیازها و الزامات خاص شما بستگی دارد. در اینجا برخی از محبوب‌ترین و بهترین کتابخانه‌های موجود در این زمینه را به شما معرفی می‌کنیم:

کتابخانۀ Dask

داسک یک کتابخانه قدرتمند برای محاسبات موازی توزیع شده است. این کتابخانه به شما امکان می‌دهد تا مجموعه داده‌های بزرگ را به طور کارآمد پردازش کنید و از آنها برای یادگیری ماشین، تجزیه و تحلیل داده‌ها و سایر وظایف محاسباتی فشرده استفاده کنید. Dask با NumPy، Pandas و Scikit-learn به خوبی ادغام می‌شود و به شما امکان می‌دهد از کد موجود خود با حداقل تغییرات استفاده کنید. 

کتابخانۀ Ray

ری یک چارچوب منبع باز برای اجرای برنامه های موازی و توزیع شده با پایتون است. این چارچوب از مدل بازیگر استفاده می‌کند که به شما امکان می‌دهد وظایف را به عنوان اشیاء مستقل تعریف و اجرا کنید. Ray برای یادگیری تقویتی، رباتیک و شبیه سازی های پیچیده بسیار مناسب است. 

کتابخانۀ Joblib

در دوره‌های مربوط به آموزش پردازش موازی در پایتون ممکن است با کتابخانۀ جاب‌لیب مواجه شوید، Joblib یک کتابخانه ساده و کاربردی برای موازی‌سازی وظایف در پایتون است. این کتابخانه از تکنیک‌های مختلفی مانند multiprocessing و threading برای توزیع وظایف بین هسته‌های مختلف پردازنده استفاده می‌کند. Joblib برای کارهای ساده پردازش موازی مانند پیش پردازش داده‌ها و تجزیه و تحلیل آماری بسیار مناسب است.

کتابخانۀ Ipyparallel

ایپی‌پارالل یک کتابخانه برای موازی‌سازی کد Jupyter Notebook در خوشه‌های محاسباتی است. این کتابخانه به شما امکان می‌دهد تا سلول‌های کد را به طور همزمان در چندین هسته اجرا کنید و بدین ترتیب، سرعت تجزیه و تحلیل داده‌ها و محاسبات خود را افزایش دهید. Ipyparallel برای دانشمندان داده و محققانی که از Jupyter Notebook برای کارهای تحلیلی خود استفاده می‌کنند، بسیار مناسب است.

کتابخانۀ Multiprocessing

مالتی پراسسینگ کتابخانه استاندارد پایتون برای پردازش موازی است. این کتابخانه به شما امکان می‌دهد تا فرآیندهای جداگانه را ایجاد و مدیریت کنید و وظایف را بین آنها توزیع کنید. Multiprocessing برای کارهای ساده پردازش موازی مانند I/O و عملیات عددی مناسب است.

یادگیری کدام کتابخانه پردازش موازی در پایتون برای شما ضروری است؟

انتخاب کتابخانه مناسب در هنگام دیدن آموزش پردازش موازی در پایتون  از بین گزینه های فوق به نیازها و الزامات خاص شما بستگی دارد. اگر به دنبال یک کتابخانه قدرتمند و انعطاف‌پذیر برای کارهای محاسباتی پیچیده هستید، Dask یا Ray گزینه‌های مناسبی هستند. اگر به دنبال یک کتابخانه ساده و کاربردی برای کارهای ساده پردازش موازی هستید، Joblib یا Multiprocessing گزینه‌های مناسبی هستند. اگر از Jupyter Notebook برای کارهای تحلیلی خود استفاده می‌کنید، Ipyparallel می‎تواند انتخاب مناسبی برای شما باشد.

راه‌های پیاده‌سازی پردازش موازی در پایتون

پایتون به عنوان یک زبان برنامه نویسی محبوب و قدرتمند، ابزارهای مختلفی را برای پیاده‌سازی پردازش موازی ارائه می‌دهد. با یادگیری این روش‌ها، می‌توانید برنامه‌های خود را به طور قابل توجهی سریع‌تر اجرا کنید، به خصوص زمانی که با حجم زیادی از داده‌ها یا وظایف محاسباتی سنگین سر و کار دارید. دو رویکرد اصلی برای برنامه نویسی موازی در پایتون وجود دارد:

چند نخی (Multithreading): این روش به شما امکان می‌دهد تا چندین وظیفه را همزمان در هسته‌های CPU اجرا کنید. کتابخانه‌ی threading در پایتون ابزارهای لازم برای مدیریت و همگام‌سازی تاپیک‌ها (threads) را ارائه می‌دهد.

چند پردازشی (Multiprocessing): این روش از چندین فرآیند (process) مجزا برای توزیع وظایف بر روی چندین CPU یا حتی چندین کامپیوتر استفاده می‌کند. کتابخانه‌ی multiprocessing در پایتون برای مدیریت و برقراری ارتباط بین فرآیندها  مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انتخاب بین چندنخی و چندپردازشی به عوامل مختلفی مانند نوع وظایف، حجم داده‌ها و معماری سیستم شما بستگی دارد. دوره‌های مربوط به آموزش پایتون پیشرفته رایگان، به شما کمک می‌کنند تا بدانید در کدام پروژه از کدام کتابخانه یا برنامه استفاده کنید.

از طرفی دیگر، آموزش regex در پایتون، به شما کمک می‌کند تا بتوانید از این کتابخانه برای پردازش رشته به‌صورت تک رشته‌ای استفاده کنید. برخلاف regex، کتابخانۀ multiprocessing تک رشته‌ای نیست و شما می‌توانید ارتباط بین فرایندها را مدیریت کنید. پس یک برنامه‌نویس حرفه‌ای، می‌داند در چه زمانی از regex استفاده کند.

بازار کار پردازش موازی در پایتون

در دنیای امروز که حجم داده‌ها به طور تصاعدی در حال افزایش است، برنامه‌نویسی موازی به یک مهارت کلیدی برای حل مسائل پیچیده و حجیم تبدیل شده است. پایتون، به عنوان یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه نویسي، با کتابخانه‌های قدرتمندی مانند Joblib، Dask و Ray، بستر مناسبی را برای پیاده‌سازی الگوریتم‌های موازی فراهم می‌کند.

بازار کار برای متخصصان پردازش موازی پایتون داغ است. تقاضا برای این تخصص در صنایع مختلفی مانند فناوری اطلاعات، امور مالی، سلامت و علوم داده به شدت رو به افزایش است. اگر به پایتون مسلط هستید و به دنبال ارتقای شغلی و افزایش درآمد خود هستید، یادگیری پردازش موازی می‌تواند گام موثری در این مسیر باشد. 

میانگین حقوق سالانه یک برنامه‌نویس پایتون در ایالات متحده بیشتر از 100 هزار دلار است. با یادگیری پردازش موازی، می‌توانید به عنوان یک متخصص پردازش موازی پایتون حقوقی به مراتب بیشتری دریافت کنید. به عنوان مثال، درآمد سالانه یک متخصص کانکتیم که به پایتون و برنامه‌نویسی موازی مسلط است، به‌طور میانگین بیشتر از 150 هزار دلار می‌شود.

علاوه‌بر حقوق بالا، متخصصان پردازش موازی پایتون از تقاضای بالایی در بازار کار نیز برخوردار هستند.  بسیاری از شرکت‌ها به دنبال استخدام افرادی هستند که مهارت حل مسائل پیچیده با استفاده از قدرت پردازش موازی را داشته باشند. 

معرفی دورۀ آموزش پردازش موازی در پایتون

در دوره‌های مربوط به آموزش جامع پایتون، به‌صورت ویژه به آموزش پردازش موازی در پایتون پرداخته نمی‌شود. در این دوره، حدود ساعت از صفر تا صد کار با پردازش موازی در پایتون، مانند threads، ارسال ایمیل با پایتون، Asnyc و غیره آشنا می‌شوید.

یکی از دوره‌های معتبر آموزش پایتون به زبان ساده در مورد پردازش موازی در ایران، توسط محمدرضا کریمی‌نژاد تدریس شده است. کریمی‌نژاد مدرس برنامه‌نویسی در مدارس سمپاد بوده است و سابقۀ تحصیل در دانشکدۀ پزشکی هاروارد دارد.

سرفصل‌های این دوره از آموزش پردازش موزای در پایتون به صورت زیر است:

·         مقدمه‌ای بر ترد

·         چالش‌های ترد

·         ترد در پایتون

·         مدیریت پیشرفته تردها

·         مفهوم Async در پایتون

آموزش پردازش موازی در پایتون با مکتب خونه

با آموزش پردازش موازی در پایتون، مهارت‌های ارزشمندی را به دست خواهید آورد که تقاضای زیادی برای آنها در بازار کار وجود دارد. با یادگیری این تکنیک، می‌توانید به‌عنوان یک توسعه دهنده پایتون در سطوح مختلف تبدیل شوید.

·         توسعه دادن برنامه‌های پایتون با کارایی بالا و مقیاس‌پذیری بالا نسبت به بقیه

·         اجرا کردن الگوریتم‌های یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل داده‌ها

·         توانایی خودکار کردن فرایندهای DevOps

همچنین ما در مکتب خونه انواع دوره آموزش برنامه نویسی و آموزش python را برگزار خواهیم کرد که عنوان مکمل یا پیش نیاز این دوره می‌توان از آن‌ها استفاده کرد.

poster
پیش‌نمایش دوره
  
برگزار کننده:  مکتب‌خونه
  
زمان مورد نیاز برای گذراندن دوره:  5 ساعت
مجموع محتوای آموزشی:  1:59 ساعت ویدئو - 3 ساعت تمرین و پروژه
 (قابل دانلود می‌باشد)
مهلت دوره:  4 هفته
  
امتیاز شما:  22.5 %
  
حد نصاب قبولی در دوره:  70 نمره
فارغ‌التحصیل شدن در این دوره نیاز به ارسال تمرین‌ها و پروژه‌های الزامی دارد. 
organization-pic  گواهینامه این دوره توسط مکتب‌خونه ارائه می‌شود.
course-feature   گواهی‌نامه مکتب‌خونه course-feature   خدمات منتورینگ course-feature   پروژه محور course-feature   تمرین و آزمون course-feature   تالار گفتگو course-feature   تسهیل استخدام