python о чем песня
Анализ аудиоданных с помощью глубокого обучения и Python (часть 1)
Feb 28, 2020 · 9 min read
Введение
Аудиоанализ — область, включающая автоматическое распознавание речи (ASR), цифровую обработку сигналов, а также классификацию, тегирование и генерацию музыки — представляет собой развивающийся поддомен приложений глубокого обучения. Некоторые из самых популярных и распространенных систем машинного обучения, такие как виртуальные помощники Alexa, Siri и Google Home, — это продукты, созданные на основе моделей, извлекающих информацию из аудиосигналов.
Обзор аудиофайлов
Каждый семпл представляет собой амплитуду волны в определенном временном интервале, где глубина в битах (или динамический диапазон сигнала) определяет, насколько детализированным будет семпл (обычно 16 бит, т.е. семпл может варьироваться от 65 536 значений амплитуды).
В обработке сигналов семплинг — это преобразование непрерывного сигнала в серию дискретных значений. Частота дискретизации — это количество семплов за определенный фиксированный промежуток времени. Высокая частота дискретизации приводит к меньшей потере информации, но к большим вычислительным затратам.
Приложения по обработке звука
К ним можно отнести:
Обработка аудиоданных с помощью Python
Звук представлен в форме аудиосигнала с такими параметрами, как частота, полоса пропускания, децибел и т.д. Типичный аудиосигнал можно выразить в качестве функции амплитуды и времени.
Некоторые устройства могут улавливать эти звуки и представлять их в машиночитаемом формате. Примеры этих форматов:
Процесс обработки звука включает извлечение акустических характеристик, относящихся к поставленной задаче, за которыми следуют схемы принятия решений, которые включают обнаружение, классификацию и объединение знаний. К счастью, некоторые библиотеки Python помогают облегчить эту задачу.
Аудио библиотеки Python
Мы будем использовать две библиотеки для сбора и воспроизведения аудио:
Это модуль Python для анализа звуковых сигналов, предназначенный для работы с музыкой. Он включает все необходимое для создания системы MIR (поиск музыкальной информации) и подробно задокументирован вместе со множеством примеров и руководств.
Для повышения мощности декодирования звука можно установить ffmpeg, содержащий множество аудио декодеров.
С помощью IPython.display.Audio можно проигрывать аудио прямо в jupyter notebook.
Сюда загружен случайный аудиофайл. Попробуем передать его в консоль jupyter.
Этот фрагмент возвращает звуковой временной ряд в качестве массива numpy с частотой дискретизации по умолчанию 22 кГц моно. Это поведение можно изменить с помощью повторного семплинга на частоте 44,1 кГц.
Повторный семплинг также можно отключить:
Частота дискретизации — это количество аудио семплов, передаваемых в секунду, которое измеряется в Гц или кГц.
16 фактов о программировании на Python
Python занял первое место в списке лучших языков программирования по версии IEEE Spectrum за 2019 год. Сегодня мы рассмотрим некоторые интересные факты о программировании на Python, чтобы лучше понять, что делает его таким популярным. Почти каждая отрасль бизнеса сейчас использует этот язык программирования. Эксперты советуют начать его изучение как можно скорее.
Ниже мы представляем вашему вниманию подборку из 16 наиболее интересных фактов о программировании на этом языке.
1. Python изначально был хобби-проектом
В декабре 1989 года создатель Python Гвидо Ван Россум думал над хобби-проектом, чтобы занять себя в последнюю неделю перед Рождеством. Он думал о написании нового языка сценариев, который будет потомком ABC и хотел написать его на C. Он решил назвать его Python.
2. Почему он называется Python
Название языка не имеет ничего общего со змеями, он назван так в честь популярной британской комедийной труппы Монти Пайтона из 1970ых. Гвидо является большим фанатом «Летающего Цирка Монти Пайтона». Находясь в довольно мрачном настроении, он и назвал проект «Python». Разве это не интересный факт о Python?
3. Зен Python’а
Тим Питерс, основной вкладчик сообщества Python, написал это стихотворение, чтобы подчеркнуть философию Python. Если вы введете «import this» в Python, то увидите это стихотворение:
Ниже представлен перевод на русский язык:
4. Реализации Python’a
Python поставляется в различных реализациях, используемых для различных целей:
5. Большие компании, использующие Python
Многие компании с громкими именами используют (или использовали) Python для своих продуктов/услуг. Вот некоторые из них:
6. Никаких фигурных скобок
В отличие от Java и C++, Python не использует фигурные скобки для разделения кода. Для этого используются отступы. Если вы решите импортировать скобки из пакета __future__, он выбросит вам остроумную ошибку:
без шансов
7. Функции могут возвращать несколько значений
В Python функция может возвращать более одного значения в виде кортежа. Посмотрите на следующий код:
Такое было бы невозможно провернуть на языке, подобном Java. Там вы можете вернуть лишь массив значений.
8. Python поддерживает несколько присваиваний одним оператором
Python позволит вам присвоить одно и то же значение нескольким переменным в одном операторе. Это также позволит вам присваивать значения нескольким переменным одновременно.
Это также означает, что обмен значениями в Python происходит быстрее и может быть выполнен всего в 1 строке кода:
9. Проще развернуть список при помощи слайсинга
10. Можно использовать цепи сравнений
Условия могут содержать более одного сравнения одновременно. Вы можете иметь условие, которое проверяет, является ли значение больше, чем другое, и меньше, чем еще одно в едином выражении.
11. Строковые литералы объединяются
Если вы вводите строковые литералы, разделенные пробелом, Python объединяет их. Итак, «Привет », «Мир» становится «Привет мир».
12. Антигравитация
Если вы зайдете в консоль и напишете import antigravity, откроется веб-страница с комиксом о модуле антигравитации.
13. Python повлиял на JavaScript
Python является одним из 9 языков, которые повлияли на дизайн JavaScript. Другие языки — AWK, C, HyperTalk, Java, Lua, Perl, Scheme и Self.
14. Циклы for и while могут содержать операторы else
Оператор else используется не только с операторами if и try. Если вы добавите блок else после цикла for или while, операторы внутри блока else будут выполняться только после того, как цикл завершится нормально, то есть без ошибок. Если цикл вызывает исключение или достигает оператора break, код в else не выполняется. Это можно использовать для функций поиска.
15. _ получает значение последнего выражения
Многие люди используют Python в качестве калькулятора. Чтобы получить значение/результат последнего выражения, используйте нижнее подчеркивание.
16. Люди предпочитают Python французскому
Согласно недавнему опросу, в 2015 году в Великобритании Python обогнал французский и стал самым популярным языком в начальных школах. Из 10 родителей, 6 предпочли, чтобы их дети изучали Python, а не французский.
Надеемся, вам было весело узнавать что-то новое о Python. Хотите продолжить список? Оставьте комментарий ниже.
Текст песни
Кима с малым пёрли домой, тёмными дворами.
Тёрли о морях и о Майами.
Тёрли о девятке и о новой Яве.
На улице стояло лето с комарами.
Говорили, а потом молчали.
Потом опять говорили, о том, о чём вначале.
О том, что неплохо было бы отсюда отчалить.
Это грустно или весело?
Это? Это печально.
Вдруг, из-за угла выпала компания.
Лица которой парни не наблюдали ранее.
Е шо покурить? А имеешь позвонить?
Клубить с нами будете, чё вообще не курите?
Ты мне не груби! Длинный не дёргайся!
Чё такие борзые, кто за вас на подписи?
Пока шел тэрть, малый рванул на полной скорости.
За ним побежали человек шесть.
Тимофей остался стоять с остальными.
Всё, что у тебя есть — мы за так отымем.
Бакланы сыпали словечками блотными.
Но Тимофей стоял и думал, а ты ли?
Из-за гаражей, показалася погоня.
Малого не догнали, или там оставили малого.
И вдруг Opel врезался в бетон.
Чё ждешь, длинного еб*ш, Питон.
Тима понял сразу, кто тут длинный, а кто Питон.
Удар в лицо кулаком, всё побелело молоком.
Назваться питоном, что ж, надо быть за муд*ком.
Тиму топтали, кто-то дёрнул телефон.
Кто-то дернул портмоне, документы и бабки.
Оторвали от Armani тапки.
Отметелили люто, как на Севере метели метелят ели.
Х*ли? 15 тел топчатся на одном теле.
Когда Тима пришел в себя — уже светало.
Рядом сидел малый, и с района ребята.
Х*ле тут сказать, когда харя, как футбольный мячик?
Отнесли Тиму домой, сегодня не до качек!
Тима ест суп через трубочку, ссыт кровью.
Ходит с палочкой на прогулочку.
Смотрит зорко на район зорко со своего балкона.
— Где найти Питона.
Мусолят план дома, как в Генеральном Штабе.
Пинают о возмездии и о его масштабе!
Подтянулись Саня-каратист и его братик.
Этих братьев с головй хватит, чтобы убрать их!
Собралась толпа, человек 40.
80 суровых кроссовок.
В одном из дворов заседала двора,
И Тимоха, немедля, двинулся на таран.
Через щели на опухшем лице смотрит, как в прицел.
Тимыны пацики держат эту компашку в кольце.
— Здаров, Питон! Брякнул громко Тимофей,
Но никто не отозвался на этот странный никнейм.
Тогда было темно, и Тима не запомнил фейс Питона.
Помнил, что ростом Питон был не ниже Либрона.
— Эй, длинный!
— Я?
— Да, ты!
— Ну?
— Знаешь Питона?
— Питона? Нет у нас такого.
— Ладно, а чё ты делал ночью, 22-го?
— 22-го? Да. Я спал дома.
— Отвечаешь?
— Отвечаю, стопудово!
— Ты был дома?
— Да, я был дома!
Длинный начинает напирать на Тимона.
— Чё такое? Чё за предъявы за какого-то Питона?
Я таких не знаю. Мы за таких «не в теме».
И вдруг, во двор заезжает Лада 9.
Пары врезались в темень,
Под звук какой-то кислотной по*бени
Открываются двери и выпадают «олени» —
А у «оленей» — подогнуты колени;
И поплыли к толпе, спрятав зракчки под стёкла.
Тима смотрит, у Либрона *бло намокло плотно.
Странно, ведь на улице совсем не душно.
И один из «оленей» спрашивает Либрона:
— Здаров, Питон! А чё у тебя тут за заварушка?
— Питон! А чё у тебя тут за заварушка?
— Слышь, братка!
— Питон! Чё у тебя тут за заварушка?
— Эй, алё моё!
— Питон! Чё у тебя тут за заварушка?
— Эй, бро!
— Питон! Всё понятно, по***дим потом.
— Слышь, бро!
— Питон! А чё у тебя тут за заварушка?
— Слышь, братка!
— Питон! Чё у тебя тут за заварушка?
— Эй, алё моё!
— Питон! Чё у тебя тут за заварушка?
— Эй, бро!
— Питон! Всё понятно, по***дим потом.
— Так, я не понял. Чё там по итогу с Питоном?
Перевод песни
Оставьте комментарий, если срочно нужен перевод этой песни. Мы его сделаем вне очереди.
Основы языка программирования Python за 10 минут
На сайте Poromenos’ Stuff была
опубликована статья, в которой, в сжатой форме,
рассказывают об основах языка Python. Я предлагаю вам перевод этой статьи. Перевод не дословный. Я постарался подробнее объяснить некоторые моменты, которые могут быть непонятны.
Если вы собрались изучать язык Python, но не можете найти подходящего руководства, то эта
статья вам очень пригодится! За короткое время, вы сможете познакомиться с
основами языка Python. Хотя эта статья часто опирается
на то, что вы уже имеете опыт программирования, но, я надеюсь, даже новичкам
этот материал будет полезен. Внимательно прочитайте каждый параграф. В связи с
сжатостью материала, некоторые темы рассмотрены поверхностно, но содержат весь
необходимый метриал.
Основные свойства
Python не требует явного объявления переменных, является регистро-зависим (переменная var не эквивалентна переменной Var или VAR — это три разные переменные) объектно-ориентированным языком.
Синтаксис
Во первых стоит отметить интересную особенность Python. Он не содержит операторных скобок (begin..end в pascal или <..>в Си), вместо этого блоки выделяются отступами: пробелами или табуляцией, а вход в блок из операторов осуществляется двоеточием. Однострочные комментарии начинаются со знака фунта «#», многострочные — начинаются и заканчиваются тремя двойными кавычками «»»»».
Чтобы присвоить значение пременной используется знак «=», а для сравнения —
«==». Для увеличения значения переменной, или добавления к строке используется оператор «+=», а для уменьшения — «-=». Все эти операции могут взаимодействовать с большинством типов, в том числе со строками. Например
Структуры данных
Вы можете использовать часть массива, задавая первый и последний индекс через двоеточие «:». В таком случае вы получите часть массива, от первого индекса до второго не включительно. Если не указан первый элемент, то отсчет начинается с начала массива, а если не указан последний — то масив считывается до последнего элемента. Отрицательные значения определяют положение элемента с конца. Например:
Строки
Строки в Python обособляются кавычками двойными «»» или одинарными «’». Внутри двойных ковычек могут присутствовать одинарные или наоборот. К примеру строка «Он сказал ‘привет’!» будет выведена на экран как «Он сказал ‘привет’!». Если нужно использовать строку из несколько строчек, то эту строку надо начинать и заканчивать тремя двойными кавычками «»»»». Вы можете подставить в шаблон строки элементы из кортежа или словаря. Знак процента «%» между строкой и кортежем, заменяет в строке символы «%s» на элемент кортежа. Словари позволяют вставлять в строку элемент под заданным индексом. Для этого надо использовать в строке конструкцию «%(индекс)s». В этом случае вместо «%(индекс)s» будет подставлено значение словаря под заданным индексом.
Операторы
Операторы while, if, for составляют операторы перемещения. Здесь нет аналога оператора select, так что придется обходиться if. В операторе for происходит сравнение переменной и списка. Чтобы получить список цифр до числа — используйте функцию range( ). Вот пример использования операторов
if rangelist[ 1 ] == 2 :
print «The second item (lists are 0-based) is 2»
elif rangelist[ 1 ] == 3 :
print «The second item (lists are 0-based) is 3»
else :
print «Dunno»
while rangelist[ 1 ] == 1 :
pass
Функции
# Следующая запись эквивалентна def f(x): return x + 1
functionvar = lambda x: x + 1
>>> print functionvar( 1 )
2
Классы
Язык Python ограничен в множественном наследовании в классах. Внутренние переменные и внутренние методы классов начинаются с двух знаков нижнего подчеркивания «__» (например «__myprivatevar»). Мы можем также присвоить значение переменной класса извне. Пример:
Исключения
Исключения в Python имеют структуру try—except [exceptionname]:
def somefunction():
try :
# Деление на ноль вызывает ошибку
10 / 0
except ZeroDivisionError :
# Но программа не «Выполняет недопустимую операцию»
# А обрабатывает блок исключения соответствующий ошибке «ZeroDivisionError»
print «Oops, invalid.»
Импорт
Внешние библиотеки можно подключить процедурой «import [libname]», где [libname] — название подключаемой библиотеки. Вы так же можете использовать команду «from [libname] import [funcname]», чтобы вы могли использовать функцию [funcname] из библиотеки [libname]
import random #Импортируем библиотеку «random»
from time import clock #И заодно функцию «clock» из библиотеки «time»
Работа с файловой системой
Python имеет много встроенных библиотек. В этом примере мы попробуем сохранить в бинарном файле структуру списка, прочитать ее и сохраним строку в текстовом файле. Для преобразования структуры данных мы будем использовать стандартную библиотеку «pickle»
myfile = file (r «C:\text.txt» )
>>> print myfile.read()
‘This is a sample string’
myfile.close()
Особенности
def myfunc():
# Выводит 5
print number
def anotherfunc():
# Это вызывает исключение, поскольку глобальная апеременная
# не была вызванна из функции. Python в этом случае создает
# одноименную переменную внутри этой функции и доступную
# только для операторов этой функции.
print number
number = 3
def yetanotherfunc():
global number
# И только из этой функции значение переменной изменяется.
number = 3
Эпилог
Разумеется в этой статье не описываются все возможности Python. Я надеюсь что эта статья поможет вам, если вы захотите и в дальнейшем изучать этот язык программирования.
Преимущества Python
Почему будущее не за Python
Хотя, безусловно, этот язык программирования будет востребован ещё много лет.
Сообществу программистов понадобились десятилетия, чтобы по достоинству оценить Python. С начала 2010-х годов он переживает бум — и в итоге превосходит C++, C#, Java и JavaScript по популярности.
Но до каких пор эта тенденция будет сохраняться? Когда Python в конечном итоге будет заменён другими языками и почему это неизбежно произойдёт?
Перевод сделан при поддержке компании EDISON.
Мы очень любим и широко используем Python! 😉
Что делает Python популярным сегодня
О популярности Python можно судить по StackOverflow, если смотреть на количество тегов в сообщениях. Учитывая масштаб StackOverflow, это довольно-таки объективный показатель популярности языка.
Упоминаемость на StackOverflow некоторых популярных языков программирования — динамика изменений по годам. Показатели Python неуклонно растут, у конкурентов — снижаются.
В то время как R в течение последних нескольких лет находился на плато, а показатели многих других языков неуклонно снижаются, рост Python кажется неудержимым. Почти 14% всех вопросов StackOverflow помечены как «python», и эта тенденция только растёт. И тому есть ряд причин.
Проверен временем
Python существует ещё с девяностых. Речь не только о том, что у него было предостаточно времени для роста. А также о том, что сформировалось большое и поддерживающее сообщество.
Поэтому, если у вас возникнут какие-либо проблемы во время написания кода на Python, высока вероятность того, что вы сможете быстро решить их с помощью гуглопоиска. Просто потому, что кто-то уже сталкивался с аналогичной проблемой и написал что-нибудь полезное по этому поводу.
Дружелюбен к новичкам
И дело не только в том, что язык существует уже несколько десятилетий, за которые программисты написали ряд блестящих учебников. Синтаксис Python ещё и очень удобочитаем.
Во-первых, нет необходимости указывать тип данных. Вы просто объявляете переменную — из контекста Python поймет, является ли она целым числом, значением с плавающей запятой, логическим значением или чем-то ещё. Это огромное подспорье для начинающих. Если вам когда-либо приходилось программировать на C++, то вы знаете, как это грустно, когда программа не компилируется только из-за того, что где-то вместо числа с плавающей запятой подставлено целое.
И если вам когда-либо приходилось сравнивать код на Python и C++, то знаете, насколько более понятным выглядит Python. Несмотря на то, что C++ спроектирован с учётом английского языка, это весьма сложное чтение по сравнению с питоновским кодом.
Универсален
Python существует уже долгое время, за которое разработчики создали много библиотек на все случаи жизни. В наши дни практически для всего можно найти требуемый инструмент.
Много чисел, векторов и матриц? NumPy в помощь.
Техническо-инженерные расчёты? Используйте SciPy.
Анализ больших данных? Pandas разберётся.
Машинное обучение, нейронные сети, ИИ? Почему бы не Scikit-Learn?
С какой бы вычислительной задачей вы ни столкнулись, есть вероятность, что для неё есть пакет Python. Это позволяет языку держаться в тренде, что заметно по набирающей популярности машинного обучения за последние несколько лет.
Недостатки Python — и могут ли они похоронить язык
Воодушевившись текущим положением дел, можно вообразить, что Python — это всерьёз и надолго. Но, как и у любой технологии, у Python есть свои слабые стороны. Рассмотрим по порядку самые важные недостатки, и оценим, являются ли они фатальными или нет.
Скорость
Питон медленный. Не, ну реально медленный. В среднем задача выполняется в 2–10 раз дольше чем на языках-конкурентах.
Тому есть причины. Во-первых, динамическая типизация — помните, выше мы говорили, что очень удобно, когда не нужно указывать типы данных, как в других языках? Обратной стороной медали является необходимость в использовании большого количества памяти, потому что программе необходимо резервировать достаточно места для каждой переменной, чтобы она работала в любом случае. И память «с запасом» приводит к большему расходованию вычислительного времени.
Во-вторых, Python может одновременно выполнять только одну задачу. Это тоже является следствием гибких типов данных — Python должен убедиться, что каждой переменной соответствует только один тип данных, и параллельные процессы могут этому помешать.
Но, по большому счёту, скорость не имеет решающего значения. Производительные компьютеры и серверы настолько доступны, что речь разве что идёт о долях секунды. Конечному пользователю все равно, загружается его приложение за 0,001 или же за 0,01 секунды.
Область видимости
Изначально Python был динамически ограничен. Это в основном означает, что для оценки выражения компилятор сначала ищет текущий блок, а затем последовательно все вызывающие функции.
Проблема с динамической областью видимости заключается в том, что каждое выражение необходимо проверять во всех возможных контекстах, что утомительно. Вот почему большинство современных языков программирования используют статическую область видимости.
Python попытался перейти к статической области видимости, но неудачно. Обычно внутренние области видимости, например функции внутри функций, могут видеть и изменять внешние области видимости. В Python внутренние области могут только видеть внешние области, но не изменять их. Это приводит к большой путанице.
Лямбда-функции
Несмотря на всю гибкость Python, использование лямбда довольно ограничено. Они могут быть только выражениями в Python, но не операторами.
С другой стороны, объявления переменных и операторы всегда являются операторами. Это означает, что лямбды не могут быть использованы для них.
Это различие между выражениями и утверждениями довольно произвольно и не встречается в других языках.
Строгие отступы делают код читабельнее, но их обязательность ухудшает поддерживаемость.
Пробелы и табуляция
В Python пробелы и табуляция используется для обозначения разных уровней кода. Это делает его визуально привлекательным и интуитивно понятным.
В других языках, например в C++, для вложенных структур используются фигурные скобки с точкой с запятой. Хотя это может не так красиво и неудобно для начинающих, это делает код более удобным для сопровождения. С ростом проекта значение такого подхода тоже возрастает.
Новые (относительно) языки, вроде Haskell, решают эту проблему: они полагаются на пробелы, но предлагают альтернативный синтаксис для тех, кто хочет обойтись без них.
Мобильная разработка
Поскольку наблюдается массовый переход от настольных ПК к смартфонам, очевидно, что возрастает потребность в надежных языках для создания мобильного ПО.
Но мобильных приложений на Python раз два и обчёлся. Это не значит, что это вообще невозможно — для этого есть пакет под названием Kivy.
Python не был создан для мобильных устройств. Даже если он и может дать приемлемые результаты для решения базовых задач в этой области, лучше всего использовать язык, заточенный под разработку мобильных приложений. Некоторые широко используемые платформы программирования для мобильных устройств включают в себя React Native, Flutter, Iconic и Cordova.
Конечно, ноутбуки и настольные ПК ещё будут использоваться долгие годы. Однако мобильные устройства уже давно превосходят настольный трафик. Можно уверенно утверждать, что изучение Python недостаточно, чтобы считаться опытным всесторонним разработчиком.
Ошибки времени выполнения
Сначала отдельно компиляция, затем выполнение — так в каких-то других языках, но не в Python. Вместо этого код компилируется всякий раз, когда исполняется, поэтому любая ошибка в коде проявляется во время выполнения программы. Это приводит к снижению производительности, лишнему расходу времени и необходимости большого количества тестов. Больше тестов богу тестов!
Это отлично подходит для начинающих, так как тестирование само по себе многому учит. Но для опытных разработчиков необходимость отладки сложной программы в Python заставляет их ошибаться. Эта нехватка производительности — самый серьёзный фактор, свидетельствующий о том, что время Python в обозримом будущем пройдёт.
Что может заменить Python в будущем — и когда
На рынке языков программирования появилось несколько новых конкурентов:
Упоминаемость на StackOverflow для Go/Rust/Julia — динамика изменений по годам. Показатели пока скромные, но у этих языков устойчивый восходящий тренд.
Учитывая повсеместную популярность Python в настоящее время, потребуется полдесятилетия, может быть, даже целое, чтобы любой из этих новых языков заменил его.
Какой из языков это будет — Rust, Go, Julia или ещё какой-то новый язык будущего — трудно сказать на данный момент. Но, учитывая проблемы с производительностью, которые являются фундаментальными для Python из-за его архитектуры, рано или поздно неизбежное случится.