Schlagwort: Programmieren

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Ist Python die Programmiersprache der Zukunft?

Autor*innen: Ömer Topcu und Anela Iljijazi

Python ist eine Programmiersprache, deren wichtigstes Merkmal die Einfachheit ist. Sie wird von einer aktiven Community auf der ganzen Welt entwickelt. Programmiersprachen sind für sich genommen vielfältig einsetzbar und werden gerade im Bereich der künstlichen Intelligenz häufig eingesetzt. Python hat Zukunft und hat sich dieses Jahr erneut vor Java auf Platz 2 der meistgenutzten Sprachen festgesetzt.

Abbildung 1, Python Logo

Inhaltsverzeichnis

Was ist Python?

Python ist eine weit verbreitete Programmiersprache, welche von Guido van Rossum entwickelt und 1991 veröffentlicht wurde. Sie wird für Webentwicklung, Softwareentwicklung, Mathematik und Systemskripting verwendet und wurde mit dem Ziel einer guten Lesbarkeit von Programmen entwickelt . Ursprünglich wurde sie als Unterrichtssprache in der höheren Bildung und Ausbildung verwendet. Zudem ist sie plattformunabhängig und kann auf Mac, Windows und anderen Betriebssystemen ausgeführt werden.

Abbildung 2, Programmieren mit Python

Was kann man mit Python machen?

Python kann verwendet werden, um Webanwendungen auf dem Server zu erstellen. Darüber hinaus kann Python mit Software verwendet werden, um Workflows zu erstellen. Python kann Dateien lesen und ändern und sich mit Datenbanksystemen verbinden. Es wird häufig verwendet, um große Datenmengen zu verarbeiten und komplexe mathematische Berechnungen durchzuführen.

Warum Python verwenden?

Python ist plattformübergreifend und das bedeutet, dass es auf verschiedenen Plattformen, wie Windows, Mac usw. ausgeführt werden kann. Es hat eine einfache Grammatik, welche der englischen ähnelt. Seine Syntax ermöglicht es Entwicklern, Programme in weniger Zeilen zu schreiben. Python bietet auch Rapid Prototyping an. Python läuft also auf einem Interpretersystem, was bedeutet, dass Code ausgeführt werden kann, sobald er geschrieben ist. Diese Programmiersprache ist sehr flexibel und kann prozedural, objektorientiert oder funktional angegangen werden.

Historik:

Die Programmiersprache Python wurde Anfang der 1990er Jahre vom Niederländer Guido van Rossum am Centrum voor Wiskunde en Informatica (CWI) in Amsterdam entwickelt. Guido van Rossum lernte Programmieren während seines Mathematikstudiums an der Universität Amsterdam, denn er arbeitete dort als Wissenschaftler und entwickelte später eine neue Programmiersprache, um Basic zu ersetzen. Dies ist notwendig, da Wissenschaftler in der Lage sein müssen, sich selbst zu programmieren. Python begann als Skriptsprache für das verteilte Betriebssystem Amoeba. Python wurde als Nachfolger der ABC-Lehrsprache entwickelt und sollte auf dem verteilten Betriebssystem Amoeba laufen. Guido van Rossum war auch an der Entwicklung der ABC-Sprache beteiligt und somit fließen seine Erfahrungen mit ABC also auch in Python ein. Er bezeichnet sich selbst als Nerd und Computerfreak. Van Rossum, der 2019 in den Ruhestand ging, aber 2021 zu seinem derzeitigen Arbeitgeber Microsoft zurückkehrte, sagte:

“Ich habe mich entschieden, zu meinen Wurzeln zurückzukehren.” (Vgl. Guido vaan Rossum)

Abbildung 3, Python Entwickler, Guido van Rossum

Vorteile von Python:

  • Python ist kostenlos und kann für viele Betriebssysteme heruntergeladen werden
  • Python ist sehr schnell und einfach zu erlernen
  • Python ist eine sehr vielfältige Programmiersprache 
  • wird ständig weiterentwickelt und aktualisiert
  • Der Python-Code gilt als besonders gut lesbar, was mit dem vorgegebenen strukturierten Programmierstil zusammenhängt 
  • Sie wird von viele große Firmen wie Google, Dropbox, Mozilla genutzt
  • Große Community 
  • Es kommt mit weniger Code als andere Programmiersprachen zu gleichen Ergebnissen

Nachteile von Python:

  • Python ist im Vergleich  zu anderen Programmiersprachen langsam 
  • Python wird zurzeit in 2 Versionen eingesetzt (Python2 und Python3)
  • Mit Python lassen sich auch Spiele programmieren

Anwendungsbereiche:

Python wird in vielen Bereichen in unserem Leben angewendet. Die bekanntesten Bereiche sind Webentwicklung, Spielentwicklung, Data Science und Machine Learning. 

1. Webentwicklung

Python unterstützt plattformübergreifende Betriebssysteme, was das Erstellen von Anwendungen erleichtert. Weltbekannte Anwendungen wie Drop oder YouTube verwenden Python, um gut zu funktionieren. Python wird für die Webentwicklung verwendet, dazu wird es vereinfacht und schnell, Webanwendungen zu erstellen. Aber wie ist das möglich? Pythons Framework zum Erstellen von Anwendungen macht dies möglich. Es gibt ein System zum Erstellen dieser Frameworks und eine Reihe von Bibliotheken, die verwendet werden können, um Protokolle wie HTTPS, FTP, SSL zu integrieren, um beispielsweise E-Mails zu verarbeiten. Die beliebtesten Frameworks sind Pyramid und Flask. 

2. Spielentwicklung

Python wird für interaktive Spiele verwendet. Es gibt Bibliotheken wie PySoy, eine 3D-Game-Engine, die Python 3 unterstützt, oder PyGame, eine Bibliothek, welche die Funktionalität bereitstellt. Populäre Spiele wie Online, Vega Strike, Civilization-IV wurden mit Python erstellt.

3. Data Science

Daten sind Geld, denn sie können Ihre Gewinne steigern, wenn Sie wissen, wie Sie relevante Informationen extrahieren, die Ihnen helfen, Ihr Risiko besser zu kalkulieren. Sie können Daten analysieren, verschiedene Operationen durchführen und notwendige Informationen extrahieren. Pandas oder NumPy (Bibliotheken) helfen dir dabei.

Mit Datenbanken wie Seaborn und Matplotlib können Sie Daten visualisieren.

4. Machine Learning

Wir entwickeln Algorithmen, die Computer selbst lernen lassen. Wir sind diejenigen, die sich darum kümmern. Python unterstützt diese Branche durch viele vorhandene Bibliotheken wie NumPy und Pandas.

Lernen Sie Algorithmen, verwenden Sie Bibliotheken und Sie haben eine Lösung für KI-Probleme. Ganz einfach. Wenn Sie jedoch den harten Weg gehen möchten, können Sie den Code selbst entwerfen, wenn er eine bessere Lösung bietet.

Was sind Funktionen in Python?

Eine Funktion ist ein erstellter Programmcode, der aus dem “top-down”-Ablauf eines Programms entnommen wird und ausschließlich aufgerufen werden muss oder kann, denn dadurch können wir diese Funktionen bei Bedarf öfter aufrufen und so sauberen Code mit weniger Fehlerquellen schreiben.

Also vergeben wir unserer Funktion einen Namen, den wir an jeder Stelle in unserem Python-Programm aufrufen können.

Um es am besten zu verstehen schauen sie sich das Video unten an: 

Link zum Video: https://www.youtube.com/watch?v=mgA-Ytr32Ys

Jetzt habe ich dich genug mit Informationen bombardiert. Die einzige Frage, die beantwortet werden sollte ist doch nur, ist Python unsere Zukunft ?.

Ist Python die Programmiersprache der Zukunft?

Der Entwickler Guido van Rossum äußert sich zum Thema, ob Python sich künftig weiterentwickeln wird:

„Ich glaube, Python wird weiter wachsen” (vgl. Stolens)

„Die größten Entwicklungen erwarte ich in den Python Bibliotheken – hier sehen wir sehr viele Ergänzungen. Was den Gebrauch von Python im Unterricht betrifft, hoffe ich, Schüler nehmen die Programmiersprache als einfach und spannend wahr und werden ermutigt, sie auch außerhalb der Schule anzuwenden. Ich
hoffe, es sind nicht nur irgendwelche einmaligen Projekte, sondern dass sie die Sprache weiter aktiv verwenden. Es wäre toll, wenn sie nach ihrem Abschluss eine Zukunft in einem MINT-Fach starten würden und sie ihr Python-Basiswissen dann für ihre eigene Forschung verwenden könnten!” (vgl. Stolens)

Stolens (2020): https://www.t3deutschland.de/de/t3-europe/edublogs/interview-guido-rossum (Abruf: 31.01.2022)

Die Forschung basiert auf Anfragen nach Tutorials zum Erlernen von Programmiersprachen. Google Trends stellt die Basis der Erkenntnisse dar und dient der Ermittlung der Beliebtheit der entsprechenden Programmiersprache. Laut der Statistik der PYPL befindet sich Python auf Platz 1 der meist gesuchten Programmiersprachen. Der prozentuale Abstand zum zweitplatzierten Java ist hier mit rund 10 % sogar noch größer und somit kam JavaScript auf den dritten Platz.

Abbildung 4, Statistik aus PYPL

Das Potential von Python ist da, denn Python hat gute Zukunftsaussichten und könnte daher die Programmiersprache der Zukunft werden.

Über die Autoren:

Anela Iljijazi: Anela Iljijazi studiert im 3. Semester Informationsmanagement. Sie absolviert das Studium an der Hochschule Hannover Fakultät III. Die Autorin wurde in Hannover geboren. Sie ist 20 Jahre alt. Neben ihrem Studium ist sie Kellnerin im Cheers Hannover.

Ömer Topcu: Ömer Topcu studiert im 3. Semester Informationsmanagement. Er absolviert das Studium an der Hochschule Hannover Fakultät III. Der Autor wurde in Hannover geboren und ist 20 Jahre alt. Er arbeitet in seiner Freizeit im Einzelhandel.

Anela Iljijazi
Ömer Topcu

Quellenverzeichnis:

  • lerneprogrammieren (2022): Wofür wird Python verwendet? 10 Aufgaben und Anwendungsbereiche. URL: https://lerneprogrammieren.de/python-anwendungsbereiche/ (Abruf: 30.01.23)
  • PYPL (2023): PYPL PopularitY of Programming Language. URL: https://pypl.github.io/PYPL.html (Abruf: 30.01.23)
  • Stolens (2020): Die Python Power – erklärt von Python-Erfinder Guido van Rossum. URL: https//www.t3deutschland.de/de/t3-europe/edublogs/interview-guido-rossum (Abruf: 31.01.2023)
  • Morpheus (2015): Python Tutorial #12 – Funktionen. URL: https://youtu.be/mgA-Ytr32Ys (Abruf: 30.01.2023)
  • Abbildung 2, Programmieren mit Python (2022). URL https://fobizz.com/programmieren-mit-python-ganz-ohne-vorkenntnisse/
  • Sebastian Grüner (2021), Golem, Python-Gründer will doppelte Geschwindigkeit für die Sprachen, URL: https://www.golem.de/news/guido-van-rossum-python-gruender-will-doppelte-geschwindigkeit-fuer-die-sprache-2105-156491.html (Abruf 30.01.2023)
  • Koen Stulens (2020), t3deutschland, Die Python Power, URL: https://www.t3deutschland.de/de/t3-europe/edublogs/interview-guido-rossum(Abruf 30.01.2023)
  • Steemit (2018) Python für Anfänger #1, URL: https://steemit.com/deutsch/@rilc0n/python-fuer-anfaenger-1-einfuehrung-vor-und-nachteile(Abruf 30.01.2023)
  • Python, URL: https://www.python.org/ (Abruf 30.01.2023)
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Stricken und Programmieren: von 1 links/1 rechts zu 1010

Autorin: Lena-Marie Hoppe

Crafting meets Coding

Wenn Stricken und Programmieren im selben Satz erwähnt werden, dann meist zur Verbildlichung von Gegensätzen: Tradition trifft auf Moderne, analog trifft auf digital, belächelnswertes DIY-Hobby trifft auf zukunftsorientierten Skill. Es mag widersprüchlich erscheinen, doch die Jahrhunderte alte Handarbeitstechnik und Programmiersprachen haben mehr gemein, als es auf den ersten Blick vermuten lässt. Jemand sitzt stundenlang vor unzähligen Zeilen mit kryptisch anmutenden Kürzeln, oft bis tief in die Nacht hinein und an einem bestimmten Punkt stellt sich das Gefühl ein, die Arbeit einfach nur noch in die Ecke pfeffern zu wollen. Dieses Gefühl kennen sowohl Programmierer:innen als auch Strickende.

Die binäre Basis

So groß wie die Vielfalt an Programmiersprachen ist, so groß ist auch die Vielfalt an Stricktechniken und Mustern – wahrscheinlich sogar größer. Beiden ist jedoch gemein, dass sie sich jeweils auf zwei Grundbausteine zurückführen lassen: Einsen und Nullen bzw. rechte und linke Maschen. An dieser Stelle soll kein Stricktutorial folgen, doch die grundlegenden Strickbegriffe sollten für ein besseres Verständnis bekannt sein.

Eine Strickschrift ist die grafische Repräsentation eines Strickmusters mit Hilfe eines Kästchenrasters und Symbolen für die verschiedenen Maschenarten. Der binäre “Übersetzung” ist im Vergleich komplexer.

Strickarbeiten können in Reihen oder Runden angefertigt werden. Die Strickrichtung verläuft dabei von rechts nach links. Eine Reihe oder Runde besteht aus Maschen, die während der Arbeit auf der Stricknadel liegen. Rechte Maschen bilden oft die Vorderseite des Gestricks und sehen aus wie “V”s. Sie bilden eine glatte Oberfläche. Linke Maschen erzeugen dagegen kleine Knötchen, wenn sie einzeln auftauchen, bzw. eine Wellenstruktur in der Fläche.

Rechte und linke Maschen sind die Einsen und Nullen des Strickens: Auf ihnen bauen alle weiteren Techniken auf.

Außer rechten und linken Maschen gibt es noch viele weitere Techniken, etwa Ab- und Zunahmen, um das Gestrick zu formen oder dekorative Elemente wie Zöpfe, Umschläge oder tiefer gestochene Maschen. Sie alle beruhen jedoch auf den rechten und linken Maschen, mit denen sich komplette Strickstücke inklusive komplexer Strukturmuster stricken lassen.

Genau dieses Strukturmuster mit binärer Basis sind es, die das Stricken zum perfekten Nachrichtenmedium gemacht haben, lange bevor es ausgefeilte digitale Chiffrier- und Dechriffiertechnologien gab. Selbstverständlich war der Wollpullover mit Noppenmuster nicht der Vorläufer der E-Mail. Besonders in Kriegszeiten hat das Stricken jedoch eine wichtige Rolle beim verschlüsselten Sammeln und Weitergeben von Informationen gespielt.

Steganografie: gestrickte Geheimbotschaften

Eine ältere Dame sitzt am Fenster und strickt. Von ihrem Platz hat sie einen guten Blick auf die Züge, die nicht weit von ihrem Haus entfernt vorbeifahren. Eigentlich eine idyllische Vorstellung, wenn es sich dabei nicht um Kriegsgerät der deutschen Besatzer und eine französische Spionin während des Ersten Weltkrieges handeln würde. Als Spion gilt es unauffällig zu sein, keine Aufmerksamkeit zu erregen. Doch das Stricken ist nicht nur Teil der Tarnung. Die Strickware selbst kann zur geheimen Botschaft werden, indem ein Code in die Maschen eingebaut wird. Diese Form der Steganografie, die verborgene Übermittlung von Informationen, kam sowohl im Ersten als auch im Zweiten Weltkrieg zum Einsatz.

“Drop one for a troup train, purl one for an artillery train” – so lautet es in der BBC-Dokumentation MI6: A Century in the Shadows, also eine Masche fallen lassen für einen Truppenzug, eine linke Masche stricken für einen Artilleriezug. Man kann davon ausgehen, dass statt “drop one” hier eher ein Umschlag gemeint ist, der zwar ein Loch erzeugt, aber das Gestrick nicht weiter auflöst. Den Militärhistorikern sei an dieser Stelle ihre Strickunkenntnis verziehen. Wie gut, dass die richtige Spionagearbeit den älteren Damen überlassen wurde …

Eine noch naheliegendere Form der Informationsübermittlung mittels Gestrick ist der Einbau von Morsebotschaften. Die erhabene Struktur der linken Maschen ist ideal, um mit ihnen Strich- und Punktkombinationen nachzubilden. Für das ungeübte Auge wirken sie dabei lediglich wie ein Strukturmuster, besonders, wenn der eigentliche Code durch andere Musterelemente kaschiert wird.

Es ist jedoch nicht nur das Gestrick an sich, das als steganografisches Medium genutzt werden kann. Der Mix aus Kürzeln und Ziffern bietet sich gerade dafür an, verschlüsselte Informationen darin zu verstecken. Aus diesem Grund haben sowohl die USA (im Zweiten Weltkrieg) als auch Großbritannien (im Ersten Weltkrieg) den Auslandsversand von Strickanleitungen verboten. Die durch Abkürzungen bestimmte Form von Strickanleitungen lassen sie für Außenstehende nahezu unverständlich wirken – ganz so wie Programmcode … 

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