Comment apprendre Python pour l’apprentissage automatique

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Comment apprendre Python pour l’apprentissage automatique


Python est devenu une lingua franca de facto pour l’apprentissage automatique. Ce n’est pas une langue difficile à apprendre, mais si vous n’êtes pas particulièrement familier avec la langue, il existe quelques astuces qui peuvent vous aider à apprendre plus vite ou mieux.

Dans cet article, vous découvrirez quelle est la bonne façon d’apprendre un langage de programmation et comment obtenir de l’aide. Après avoir lu cet article, vous saurez :

  • Quelle devrait être la bonne mentalité pour apprendre Python à utiliser dans l’apprentissage automatique
  • Quelles sont les bonnes ressources pour apprendre Python
  • Comment trouver des réponses aux questions liées à Python

Commençons.

Comment apprendre Python pour l’apprentissage automatique
Photo de Federico Di Dio, certains droits réservés.

Comment apprendre Python

Il existe de nombreuses façons d’apprendre une langue, idem pour les langues naturelles comme l’anglais, ou un langage de programmation comme Python. Les bébés apprennent une langue en écoutant et en mimant. Lentement, lorsqu’ils ont appris le modèle et un peu de vocabulaire, ils peuvent composer leurs propres phrases. Au contraire, lorsque les étudiants apprennent le latin, ils commencent probablement par des règles de grammaire. Singulier et pluriel, indicatif et subjonctif, nominatif et accusatif. Ensuite, nous pouvons construire une phrase latine.

De même, en apprenant Python ou tout autre langage de programmation, vous pouvez soit lire le code d’autres personnes et essayer de le comprendre, puis le modifier. Ou vous pouvez apprendre les règles de la langue et créer un programme à partir de zéro. Ce dernier serait bénéfique si votre objectif ultime est de travailler sur le langage, par exemple en écrivant l’interpréteur Python. Mais généralement, la première approche est plus rapide pour obtenir des résultats.

Ma suggestion est d’apprendre d’abord à partir d’exemples. Mais pour renforcer vos bases dans la compréhension de la langue en revisitant les règles de la langue de temps en temps. Regardons un exemple de Wikipédia :

Ce code Python implémente une méthode sécante pour trouver une racine pour une fonction. Si vous débutez avec Python, ce que vous devez faire est de regarder l’exemple et de voir ce que vous pouvez comprendre. Si vous avez des connaissances préalables d’autres langages de programmation, vous devineriez probablement def définit une fonction. Mais si vous ne le faites pas, vous pourriez vous sentir confus et il est préférable que vous commenciez à partir d’un livre de programmation pour débutants pour en apprendre davantage sur le concept de fonctions, de variables, de boucles, etc.

La prochaine chose que vous pourriez penser que vous pouvez faire est de modifier les fonctions. Par exemple, que se passe-t-il si nous n’utilisons pas la méthode de la sécante pour trouver la racine mais pour utiliser la méthode de Newton ? Vous pouvez deviner comment modifier l’équation de la ligne 4 pour le faire. Qu’en est-il de la méthode de la bissection ? Vous devez ajouter une déclaration de if f(x2)>0 pour décider dans quelle direction nous devons aller. Si on regarde la fonction f_example, on voit le symbole **. C’est l’opérateur exposant pour signifier $x$ à la puissance 2 là-bas. Mais devrions-nous être $x^2 – 612$ ou $x^{2-612}$ ? Vous auriez besoin de revenir en arrière et de vérifier le manuel de langue pour voir le priorité des opérateurs hiérarchie.

Par conséquent, même un court exemple comme celui-ci, vous pouvez apprendre beaucoup de fonctionnalités linguistiques. En apprenant à partir de plus d’exemples, vous pouvez déduire la syntaxe, vous habituer à la manière idiomatique de coder et faire du travail même si vous ne pouvez pas l’expliquer en détail.

Ce qu’il faut éviter

Si vous avez décidé d’apprendre Python, il est inévitable d’apprendre d’un livre. Il suffit de prendre n’importe quel livre pour débutants sur Python dans votre bibliothèque locale. Mais lorsque vous lisez, gardez à l’esprit la vue d’ensemble de votre objectif d’apprentissage. Faites de l’exercice pendant que vous lisez, essayez les codes du livre et créez les vôtres. Ce n’est pas une mauvaise idée de sauter quelques pages. Lire un livre d’un bout à l’autre n’est peut-être pas le moyen le plus efficace d’apprendre. Vous devez éviter de creuser trop profondément dans un seul sujet, car cela vous fera perdre le fil de l’objectif plus vaste d’utiliser Python pour faire des choses utiles. Des sujets tels que le multithreading, les sockets réseau, la programmation orientée objet peuvent être traités comme des sujets avancés pour plus tard.

Python est un langage qui est découplé de son interpréteur ou compilateur. Par conséquent, un interprète différent peut se comporter un peu différemment. L’interpréteur standard de python.org est le CPython, également appelé implémentation de référence. Une alternative courante est PyPy. Quel que soit celui que vous utilisez, vous devriez apprendre avec Python 3 plutôt qu’avec Python 2 car ce dernier est un dialecte obsolète. Mais gardez à l’esprit que Python a pris de l’ampleur avec Python 2 et que vous pouvez encore voir pas mal de programme Python 2 autour.

Ressources

Ressources de lecture

Si vous ne pouvez pas vous rendre à la bibliothèque pour récupérer un livre imprimé, vous pouvez utiliser certaines ressources en ligne à la place. Je recommande vivement aux débutants de lire le didacticiel Python. Il est court mais vous guide à travers différents aspects de la langue. Il vous permet d’avoir un aperçu de ce que Python peut faire et comment le faire.

Après le didacticiel, vous devriez probablement garder la référence du langage Python et la référence de la bibliothèque Python à portée de main. Vous vous y référerez de temps en temps pour vérifier la syntaxe et rechercher les utilisations des fonctions. Ne vous forcez pas à vous souvenir de chaque fonction.

Environnement de programmation

Python est intégré à macOS, mais vous souhaiterez peut-être installer une version plus récente. Sous Windows, il est courant de voir des personnes utiliser Anacronda au lieu d’installer uniquement l’interpréteur Python. Mais si vous pensez qu’il est trop compliqué d’installer un IDE et l’environnement de programmation Python, vous pouvez envisager d’utiliser Google Colab. Cela vous permet d’écrire un programme Python dans un format « ordinateur portable ». En effet, de nombreux projets de machine learning sont développés dans le notebook Jupyter car cela nous permet d’explorer rapidement différentes approches d’un problème et de vérifier visuellement le résultat.

Vous pouvez également utiliser un shell en ligne sur https://www.python.org/shell/ pour essayer un court extrait. L’inconvénient par rapport à Google Colab est que vous ne pouvez pas enregistrer votre travail.

Demander de l’aide

Lorsque vous partez d’un exemple que vous avez vu dans un livre et que vous le modifiez, vous pouvez casser le code et empêcher son exécution. C’est particulièrement vrai dans les exemples d’apprentissage automatique, où vous avez de nombreuses lignes de code couvrant la collecte de données, le prétraitement, la construction d’un modèle, l’entraînement, la validation, la prédiction et enfin la présentation du résultat de manière visualisée. Lorsque vous voyez une erreur dans votre code, la première chose que vous devez faire est de repérer les quelques lignes qui ont causé l’erreur. Essayez de vérifier la sortie de chaque étape pour vous assurer qu’elle est dans un format correct. Ou essayez de restaurer votre code pour voir quelle modification vous avez apportée a commencé à introduire des erreurs.

Il est important de faire des erreurs et d’apprendre de ses erreurs. Lorsque vous essayez la syntaxe et que vous apprenez à votre façon, vous devriez rencontrer des messages d’erreur de temps en temps. Essayez de lui donner un sens, il vous sera alors plus facile de comprendre la cause de l’erreur. Presque toujours, si l’erreur provient d’une bibliothèque que vous utilisez, confirmez votre syntaxe avec la documentation de la bibliothèque.

Si vous êtes toujours confus, essayez de le rechercher sur Internet. Si vous utilisez Google, une astuce que vous pouvez utiliser consiste à mettre l’intégralité du message d’erreur entre guillemets doubles lorsque vous le recherchez. Ou parfois, la recherche sur StackOverflow peut vous donner de meilleures réponses.

Autres lectures

Ici, je liste quelques conseils pour un débutant. Comme indiqué ci-dessus, le didacticiel Python est un bon début. Cela est particulièrement vrai au moment de la rédaction, lorsque Python 3.9 a été déployé récemment et qu’une nouvelle syntaxe est introduite. Les livres imprimés ne sont généralement pas aussi mis à jour que le didacticiel officiel en ligne.

Il existe de nombreux livres de niveau primaire pour Python. Certains courts que je connaissais sont:

Pour un apprenant un peu plus avancé, vous voudrez peut-être voir plus d’exemples pour faire quelque chose. Un livre de style livre de cuisine peut être très utile car vous pouvez apprendre non seulement les astuces de syntaxe et de langage, mais aussi les différentes bibliothèques qui peuvent faire avancer les choses.

Sommaire

Dans cet article, vous avez appris comment étudier Python et les ressources qui peuvent vous aider à démarrer. Une approche d’étude axée sur les objectifs peut vous aider à obtenir le résultat plus rapidement, mais comme toujours, vous devez y consacrer beaucoup de temps avant de devenir compétent.