人工智慧使用什麼程式語言?

人工智慧使用什麼程式語言?實用指南。.

如果你曾經好奇人工智慧(AI)使用的是什麼程式語言,那麼你並不孤單。人們通常會想到霓虹閃爍的實驗室和神祕的數學運算──但真實的答案卻更平易近人、略顯繁瑣,也更貼近人性。不同的語言在不同的階段都能發揮優勢:原型設計、訓練、最佳化、服務交付,甚至在瀏覽器或手機上運作。在本指南中,我們將摒棄空泛的理論,直奔主題,讓你能夠輕鬆選擇合適的技術棧,而無需對每一個細微的決定都猶豫不決。當然,我們會多次人工智慧使用的程式語言,

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人工智慧使用什麼程式語言?

簡而言之:最好的語言就是能讓你以最小的阻力,將想法轉化為可靠結果的語言。詳細來說:

  • 生態系統深度-成熟的函式庫、活躍的社群支持、開箱即用的框架。

  • 開發者速度-語法簡潔,程式碼易讀,內建電池。

  • 效能逃生艙-當你需要極致速度時,無需重寫整個系統,即可使用 C++ 或 GPU 核心。

  • 互通性-簡潔的 API、ONNX 或類似格式、便利的部署路徑。

  • 目標表面-可在伺服器、行動裝置、Web 和邊緣裝置上運行,且運作方式靈活。

  • 工具的現況——調試器、效能分析器、筆記本、套件管理器、CI——應有盡有。

說實話,你很可能會混用幾種語言。這裡是廚房,不是博物館。 🍳


簡而言之:你的預設是 Python 🐍

大多數人選擇Python來進行原型設計、研究、微調,甚至是生產流水線,因為其生態系統(例如 PyTorch)強大且維護良好,並且透過 ONNX 實現的互通性使得與其他運行時環境的遷移變得簡單直接 [1][2]。對於大規模資料準備和編排,團隊通常會選擇Scala 或 Java以及 Apache Spark [3]。對於精簡、快速的微服務, GoRust可以提供穩定、低延遲的推理。當然,當產品需要時,您也可以使用 ONNX Runtime Web 在瀏覽器中執行模型 [2]。

那麼……人工智慧在實踐中使用了什麼程式語言呢?一個友善的「三明治」:Python 用於大腦,C++/CUDA 用於體力勞動,而像 Go 或 Rust 這樣的語言則用於使用者實際進入的入口 [1][2][4]。


對比表:人工智慧語言概覽📊

語言 觀眾 價格 為什麼有效 生態系筆記
Python 研究人員、數據人員 自由的 海量庫,快速原型製作 PyTorch、scikit-learn、JAX [1]
C++ 性能工程師 自由的 低階控制,快速推理 TensorRT、自訂操作、ONNX 後端[4]
系統開發人員 自由的 記憶安全與速度較慢的射擊 不斷增長的推理箱
平台團隊 自由的 簡單並發,可部署服務 gRPC、小圖像、簡易操作
Scala/Java 數據工程 自由的 大數據管道,Spark MLlib Spark、Kafka、JVM 工具 [3]
TypeScript 前端演示 自由的 透過 ONNX Runtime Web 進行瀏覽器內推理 Web/WebGPU 運行時 [2]
迅速 iOS 應用程式 自由的 設備本地推理 核心機器學習(從 ONNX/TF 轉換)
Kotlin/Java 安卓應用 自由的 流暢的 Android 部署 TFLite/ONNX 運行時移動版
統計學家 自由的 清晰的統計工作流程與報告 插入語,整潔的模型
茱莉亞 數值計算 自由的 高效能且文法易讀 Flux.jl,MLJ.jl

是的,表格間距確實有點古怪。而且,Python 並非萬靈藥;它只是你最常用的工具[1]。.


深度解析 1:Python 在研究、原型設計和大多數訓練中的應用 🧪

Python 的強大之處在於其生態系的引力。借助 PyTorch,您可以獲得動態圖、簡潔的命令式程式設計風格以及活躍的社群;更重要的是,在需要發佈時,您可以透過 ONNX 將模型移交給其他執行時間 [1][2]。更棒的是:當速度至關重要時,Python 無需使用 NumPy 進行緩慢的向量化,也無需編寫自訂操作來嵌入框架暴露的 C++/CUDA 路徑 [4]。.

一個小故事:一個電腦視覺團隊用 Python notebook 編寫了缺陷檢測原型,用一周的圖像進行了驗證,導出為 ONNX 格式,然後將其交給使用加速運行時的 Go 服務——無需重新訓練或重寫。研究循環保持靈活;生產過程保持穩定(這是最好的穩定)[2]。


深度解析 2:C++、CUDA 與 TensorRT 助力極致速度 🏎️

大型模型的訓練在 GPU 加速的堆疊上進行,而對效能要求極高的操作則在 C++/CUDA 中完成。最佳化的執行時間環境(例如,TensorRT、具有硬體執行提供者的 ONNX Runtime)透過融合核心、混合精度和圖優化帶來顯著的效能提升 [2][4]。首先進行效能分析;僅在真正影響效能的情況下才建立自訂核心。.


深入解析 3:Rust 和 Go 打造可靠、低延遲的服務 🧱

當機器學習應用於生產環境時,討論的焦點就從F1賽車的速度轉移到了永不拋錨的家用轎車。 Rust和Go這種清晰的職責分離和最小的運維認知負擔[2]。


深度解析 4:Scala 和 Java 在資料管道和特徵儲存中的應用 🏗️

人工智慧離不開優質數據。對於大規模 ETL、串流處理和特徵工程, ScalaJava結合 Apache Spark 仍然是主力軍,它們將批次和串流處理整合在一個框架內,並支援多種語言,使團隊能夠順暢協作 [3]。


深度解析 5:瀏覽器中的 TypeScript 和 AI 🌐

在瀏覽器中運行模型已不再是花哨的技巧。 ONNX Runtime Web 可以在用戶端執行模型,從而為小型演示和互動式元件提供預設的私有推理,且無需伺服器成本 [2]。這非常適合快速產品迭代或嵌入式體驗。.


深度解析 6:使用 Swift、Kotlin 和可移植格式實現行動 AI 📱

設備端 AI 可改善延遲和隱私。常見的做法是:先用 Python 訓練模型,匯出為 ONNX 格式,再轉換成目標平台(例如 Core ML 或 TFLite)所需的格式,最後再用SwiftKotlin。關鍵在於平衡模型大小、準確率和電池續航時間;量化和硬體感知操作有助於實現這一點 [2][4]。


實際應用中的技術堆疊:可以隨意混搭,無需顧慮🧩

一個典型的AI系統可能看起來像這樣:

  • 模型研究- 使用 PyTorch 的 Python notebooks。

  • 資料管道- Spark on Scala 或 PySpark(為了方便起見),使用 Airflow 進行調度。

  • 最佳化- 匯出為 ONNX;使用 TensorRT 或 ONNX Runtime EP 進行加速。

  • Serving - Rust 或 Go 微服務,具有輕量級的 gRPC/HTTP 層,可自動擴充。

  • 客戶- 使用 TypeScript 編寫的 Web 應用程式;使用 Swift 或 Kotlin 編寫的行動應用程式。

  • 可觀測性-指標、結構化日誌、漂移偵測和少量儀錶板。

每個項目都需要所有這些嗎?當然不是。但是繪製車道圖可以幫助你了解下一步該走哪條路[2][3][4]。.


選擇人工智慧程式語言時常見的錯誤😬

  • 過早過度優化-先編寫原型,證明其價值,然後再追求奈秒的提升。

  • 忘記部署目標-如果它必須在瀏覽器中運行或設備上運行,那麼在第一天就規劃工具鏈[2]。

  • 忽略數據管道——在粗糙的特徵上建造的華麗模型就像在沙上建造的豪宅[3]。

  • 單體架構思維-你可以用 Python 進行建模,並透過 ONNX 使用 Go 或 Rust 進行服務。

  • 追求新奇——新框架很酷;可靠性更酷。


根據場景快速選擇🧭

  • 從零開始-使用 PyTorch 進行 Python 程式設計。添加 scikit-learn 以進行經典機器學習。

  • 邊緣運算或延遲關鍵型應用- 使用 Python 進行訓練;使用 C++/CUDA 和 TensorRT 或 ONNX Runtime 進行推理 [2][4]。

  • 大數據特徵工程- 使用 Scala 或 PySpark 進行 Spark 開發。

  • Web優先應用程式或互動式示範- TypeScript 與 ONNX Runtime Web [2]。

  • iOS 和 Android 版本- 使用 Core-ML 轉換模型的 Swift 或使用 TFLite/ONNX 模型的 Kotlin [2]。

  • 關鍵任務服務- 使用 Rust 或 Go 提供服務;透過 ONNX [2] 保持模型工件的可移植性。


常見問題:所以……人工智慧到底用的是什麼程式語言? ❓

  • 研究中
    使用什麼程式語言 Python,有時使用 JAX 或 PyTorch 專用工具,底層使用 C++/CUDA 以提高速度 [1][4]。

  • 生產環境呢?
    用 Python 進行訓練,用 ONNX 匯出,當節省毫秒時間很重要時,透過 Rust/Go 或 C++ 提供服務 [2][4]。

  • JavaScript 足以滿足 AI 的需求嗎?
    對於演示、互動式小部件以及透過 Web 運行時進行一些生產推理來說,是的;但對於大規模訓練來說,還不夠 [2]。

  • R語言過時了嗎?
    沒有。它在統計、報告和某些機器學習工作流程方面仍然非常出色。

  • Julia 會取代 Python 嗎?
    也許有一天會,也許不會。科技的普及需要時間;今天就使用能幫你掃清障礙的工具吧。


TL;DR🎯

  • 為了速度和生態系統的便利,建議從Python

  • 需要加速時,請使用C++/CUDA

  • 使用RustGo,可獲得低延遲的穩定性。

  • 使用Scala/Java on Spark 保持資料管道的穩健運作。

  • 在產品故事中,不要忘記瀏覽器和行動裝置路徑。.

  • 最重要的是,選擇能最大限度降低從構思到最終達到阻力的組合。這才是人工智慧程式語言——不是單一的語言,而是合適的組合。 🎻


參考

  1. Stack Overflow 2024 開發者調查- 語言使用與生態系訊號
    https://survey.stackoverflow.co/2024/

  2. ONNX Runtime(官方文件) - 跨平台推理(雲端、邊緣、Web、行動裝置)、框架互通性
    https://onnxruntime.ai/docs/

  3. Apache Spark(官方網站) — 針對大規模資料工程/科學與機器學習的多語言引擎
    https://spark.apache.org/

  4. NVIDIA CUDA 工具包(官方文件) - 用於 C/C++ 和深度學習堆疊的 GPU 加速程式庫、編譯器和工具
    https://docs.nvidia.com/cuda/

  5. PyTorch(官方網站) —廣泛用於研究和生產的深度學習架構
    https://pytorch.org/


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