Môn học phân tích trực quan dữ liệu python tìm hiểu về các ngôn ngữ lập trình từ năm 2004 đến 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ SÀI GỊN BÀI THU HOẠCH GIỮA KÌ gia) MƠN HỌC PHÂN TÍCH TRỰC QUAN DỮ LIỆU PYTHON TÌM HIỂU VỀ CÁC NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH TỪ NĂM 2004 ĐẾN 2022 CHUYÊN NGÀNH: KĨ THUẬT PHẦN MỀM gia) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS.Huỳnh Đệ Thủ SINH VIÊN THỰC HIỆN: Đỗ Mạnh Hùng – MSSV 81012202521 Hồng Đại Nghĩa – MSSV 81012202505 Nguyễn Ngọc Hoàng – MSSV 81012202499 TPHCM – 3, 2023 LỜI CẢM ƠN Mọi kết tốt đẹp công việc điều đôi với hỗ trợ, giúp đỡ nhiệt tình dù lớn hay nhỏ, đáng quý đáng trân trọng Trong suốt thời gian thực đồ án, chúng em nhận nhiều quan tâm, hướng dẫn,và động viên nhiều cách khác nhau, từ nhiều vị trí khác Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến thầy Huỳnh Đệ Thủ, giảng viên hướng dẫn, với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức hỗ trợ chúng em trình thực đồ án báo cáo này.Và đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy khoa, bạn lớp cộng tác, chia sẻ động viên Nếu khơng có giúp đỡ vơ điều kiện báo cáo chúng em khó hoàn thiện Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn Trang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC .3 I Giới thiệu thông tin tập liệu Giới thiệu .4 Thông tin tập liệu II Tổng quan đồ án, Phân tích chi tiết Thông tin liệu thu thập Phân tích mơ tả .7 Cái nhìn tổng quan data .8 III Các câu hỏi phân tích .9 IV Trực quan hóa liệu 11 Trực quan liệu giá trị dạng số: 11 Tương quan ngôn ngữ lập trình: 13 a Từ năm 2004 đến 2022 .13 b So sánh 10 ngôn ngữ phổ biến năm 2004 năm 2022 13 V Trả lời câu hỏi phân tích 14 Trang I Giới thiệu thông tin tập liệu Giới thiệu Trong năm gần đây, ngơn ngữ lập trình phát triển nhanh chóng đóng vai trị quan trọng việc phát triển ứng dụng hệ thống thông tin Các ngơn ngữ lập trình xếp hạng dựa tiêu chí số lượng dự án phần mềm sử dụng, số lượng lập trình viên sử dụng, độ phổ biến cộng đồng lập trình, tính có sẵn, có thêm nhiều yếu tố khác Thơng qua chúng em tiến hành phân tích xu hướng sử dụng ngơn ngữ lập trình nhóm khác Qua đó, hiểu rõ phát triển ngơn ngữ lập trình tầm quan trọng chúng lĩnh vực công nghệ thơng tin Thơng tin tập liệu Nhóm chúng em sử dụng tập liệu thu thập từ kaggle có tên Most Popular Programming Languages Since 2004 Trang II Tổng quan đồ án, Phân tích chi tiết Thông tin liệu thu thập Trang Dữ liệu sau thu thập bao gồm 211 dòng  Được lưu thành Most Popular Programming Languages from 2004 to 2022.csv  Dữ liệu khơng có giá trị NaN nên khơng cần bước tiền xử lý liệu Trang Phân tích mơ tả o o o o o o o o o o o o o o Date: thời gian cụ thể sử dụng ngôn ngữ Abap Ada C/C++ C# Cobol Dart Delphi/Pascal Go Groovy Haskell Java JavaScript Julia o o o o o o o o o o o o o o o Kotlin Lua Matlab Objective-C Perl PHP Python R Ruby Rust Scala Swift TypeScript VBA Visual Basic Tên ngơn ngữ lập trình Trang Cái nhìn tổng quan data Trang III Các câu hỏi phân tích Tại vào năm 2000 Java, PHP ngôn ngữ phổ biến thời kỳ ? Các ngơn ngữ C/C++, C#, JavaScript, Python,… chưa sử dụng nhiều vào đầu năm 2000 ? Ngôn ngữ Perl gì? Các yếu tố dẫn đến ngơn ngữ Perl phổ biến Python vào đầu năm 2000? Tại ngôn ngữ Perl lại bị thay ngôn ngữ khác Python, Ruby, JavaScrip sau năm 2000? Ngơn ngữ Objective-C gì? Tại Objective-C phổ biến từ năm 2013 đến 2015 ? Từ năm 2015 trở có biến chuyển ngơn ngữ lập trình ? Tại ngơn ngữ Ruby có suy giảm? Làm tiền đề ngôn ngữ R phát triển từ năm 2015 Ngơn ngữ Visual Basic gì? Tại Visual Basic phát triển từ năm 2000 lại lụi tàn kể từ năm 2010? Từ năm gần Python lại phát triển vươn lên ngơn ngữ có tính phổ biến nhất? 10 Lý ngôn ngữ PHP bị đánh bại ngôn ngữ khác sau năm 2000? 11 Những nguyên nhân phổ biến dẫn đến việc Java có số lượng người sử dụng giảm bị Python đánh bại từ năm 2018? 12 Ngơn ngữ Go gì? Tại ngơn ngữ Go Google phát triển lại không phổ biến ngôn ngữ khác? Trang 13.Các ngơn ngữ lập trình liên tục phổ biến thập kỷ qua, ngôn ngữ có tăng giảm đáng kể mức độ phổ biến theo thời gian? 14.Những ngành lĩnh vực thúc đẩy việc áp dụng ngôn ngữ lập trình khác 15.Ngơn ngữ lập trình có nhu cầu cao ngơn ngữ lập trình có khả trở nên phổ biến tương lai gần? 16.Sự phát triển trí tuệ nhân tạo máy học tác động đến xu hướng ngơn ngữ lập trình nào? Có ngôn ngữ đặc biệt phổ biến cho trường hợp sử dụng khơng? 17.Một số yếu tố góp phần vào suy giảm phổ biến số ngơn ngữ lập trình định gì? Ví dụ, có ngơn ngữ thay công nghệ khơng cịn ưa chuộng lý khác ? Trang 10 Từ năm 2015 trở có biến chuyển ngơn ngữ lập trình ? Từ năm 2015, có số yếu tố gây thay đổi lượng người sử dụng ngơn ng lập trình Một yếu tố quan trọng là: - Sự phát triển công nghệ di động web, đặc biệt phổ biến ứng dụng di động smartphone tablet - Ngoài ra, phát triển cơng nghệ trí tuệ nhân tạo, học sâu học máy gây thay đổi việc sử dụng ngôn ngữ lập trình - Trong số ngơn ngữ lập trình phổ biến, nói JavaScript ngơn ngữ lập trình có thay đổi lượng người sử dụng nhiều thời gian Với phát triển công nghệ web framework JavaScript React Angular, Hình ảnh độ phát triển ngôn ngữ từ tháng năm 2017 Trang 21 Tại ngơn ngữ Ruby có suy giảm? Làm tiền đề ngôn ngữ R phát triển từ năm 2015 Ngôn ng Ruby sử dụng phổ biến cộng đồng lập trình web, đặc biệt framework Ruby on Rails Tuy nhiên, từ năm 2015 trở đi, phát triển Ruby khơng cịn mạnh trước nhiều lý do, bao gồm: Sự cạnh tranh với ngôn ngữ Python Node.js Không cập nhật đáp ứng nhu cầu thị trường Thay đổi xu hướng lập trình web Tiền đề giúp ngơn ngữ R phát triển từ năm 2015: Tăng trưởng mạnh mẽ phân tích liệu khoa học liệu Cộng đồng người dùng R ngày phát triển: R Sự gia tăng trình biên dịch dạng notebook Jupyter Notebook Sự hỗ trợ tốt cho cơng cụ phát triển tích hợp (IDE) R  Vì lý trên, R trở thành ngơn ngữ lập trình phổ biến cho phân tích liệu khoa học liệu từ năm 2015 trở Trang 22 Hình ảnh độ phát triển ngôn ngữ từ tháng năm 2016 Trang 23 Ngôn ngữ Visual Basic gì? Tại Visual Basic phát triển từ năm 2000 lại lụi tàn kể từ năm 2010? Ngôn ngữ Visual Basic (VB) ngôn ngữ lập trình hướng kiện (event-driven) sử dụng phổ biến việc phát triển ứng dụng Windows Trong năm 1990 đầu năm 2000, VB ngơn ngữ lập trình phổ biến thị trường Vào thời điểm đó, VB có cộng đồng lập trình viên lớn trung thành Python thời điểm đầu năm 2000 ngôn ngữ chưa phổ biến rộng rãi cộng đồng lập trình Ngồi ra, đó, Python chưa có thư viện framework hỗ trợ mạnh mẽ cho ứng dụng lớn phức tạp nay, đặc biệt lĩnh vực Machine Learning Data Science Trong đó, ngôn ngữ khác C/C++, Java, Visual Basic có lịch sử dài sử dụng rộng rãi lĩnh vực khác phát triển game, ứng dụng máy tính, hệ thống nhúng, phát triển ứng dụng doanh nghiệp Các ngôn ngữ sử dụng kiểm chứng qua nhiều dự án lớn, đồng thời hỗ trợ tốt từ cơng cụ phát triển cộng đồng lập trình viên Do đó, chúng có sức hút sử dụng nhiều Python thời điểm đầu năm 2000 Trang 24 Hình ảnh độ phát triển ngôn ngữ từ tháng năm 2007 Sự lụi tàn ngơn ngữ Visual Basic từ năm 2010 Có số nguyên nhân dẫn đến suy giảm phổ biến Visual Basic kể từ năm 2010: Sự phát triển ngôn ngữ lập trình khác Thiên hướng Microsoft Khơng hỗ trợ tảng Thay đổi cơng nghệ  Tóm lại, Visual Basic trải qua suy giảm phổ biến kể từ năm 2010, nhiều yếu tố khác cạnh tranh ngơn ngữ lập trình khác, tập trung Microsoft vào sản phẩm khác, khó khăn việc phát triển đa tảng thay đổi cơng nghệ Trang 25 Hình ảnh độ phát triển ngôn ngữ từ tháng năm 2018 Trang 26 Từ năm gần Python lại phát triển vươn lên ngơn ngữ có tính phổ biến nhất? Có số yếu tố quan trọng đóng góp vào phổ biến Python năm gần Sau số yếu tố chính: Sự phổ biến khoa học liệu Sự phát triển máy học trí tuệ nhân tạo Cộng đồng Python rộng lớn Đơn giản dễ học Tính đa Tổng hợp lại, Python trở thành ngơn ngữ lập trình phổ biến giới nhờ vào phổ biến khoa học liệu, máy học trí tuệ nhân tạo, cộng đồng rộng lớn, đơn giản dễ học ngơn ngữ, tính đa Hình ảnh độ phát triển ngơn ngữ từ tháng năm 2018 Trang 27 10.Lý ngôn ngữ PHP bị đánh bái ngôn ngữ khác sau năm 2000? Khả cạnh tranh tảng web khác Sự phát triển giải pháp mã nguồn mở Vấn đề bảo mật Sự phát triển kỹ thuật Hình ảnh độ phát triển ngơn ngữ từ tháng năm 2016 Trang 28 11 Những nguyên nhân phổ biến dẫn đến việc Java có số lượng người sử dụng giảm bị Python đánh bại từ năm 2018? Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc Java có số lượng người sử dụng giảm bị Python đánh bại từ năm 2018, số nguyên nhân phổ biến bao gồm: Các xu hướng cơng nghệ: Giới trẻ lựa chọn Python Các tính Python Python dễ học sử dụng  Tuy nhiên, Java ngôn ngữ lập trình phổ biến sử dụng rộng rãi ứng dụng doanh nghiệp lớn Java cung cấp tính mạnh mẽ cho việc phát triển ứng dụng di động đám mây, lựa chọn tốt cho số ứng dụng Hình ảnh so sánh 10 ngơn ngữ phổ biến năm 2004 năm 2022  Python vươn lên ngơn ngữ có độ phổ biến Trang 29 12 Ngơn ngữ Go gì? Tại ngôn ngữ Go Google phát triển lại không phổ biến ngôn ngữ khác? Go ngơn ng lập trình mới, phát triển Google vào năm 2007 Đầu nhng năm 2000, có số yếu tố ảnh hưởng đến việc go không sử dụng nhiều sau: Thị trường phân chia Thiếu ủng hộ Đòi hỏi kỹ kỹ thuật cao thách thức lớn Thiếu hỗ trợ từ công cụ phát triển Khó khăn việc xử lý vấn đề đa luồng Bình quân phổ biến ngơn ngữ Trang 30 13.Các ngơn ngữ lập trình liên tục phổ biến thập kỷ qua, ngơn ngữ có tăng giảm đáng kể mức độ phổ biến theo thời gian? Ngôn ngữ ưa chuộng liên tục Java Python JavaScript C# PHP Có tính ổn định sử dụng thời gian dài Nhng ngơn ng sử dụng nhiều lĩnh vực khác có cộng đồng phát triển lớn hỗ trợ Ngôn ngữ tăng đáng kể phổ biến TypeScript Kotlin Swift Go Rust Các ngơn ng lập trình khác tăng đáng kể mức độ phổ biến số lý tính cập nhật, hiệu suất tốt xuất tảng Ví dụ, TypeScript tăng đáng kể nhng năm gần nhờ tính kiểm tra kiểu d liệu tốt so với JavaScript, Kotlin Swift phát triển để làm việc tảng di động, Go Rust sử dụng để viết ứng dụng hiệu suất cao Ngôn ngữ giảm độ phổ biến đáng kể Ojective-c Ruby Trang 31 Perl Một số ngôn ng lập trình khác lại giảm đáng kể mức độ phổ biến nhng năm qua nhiều yếu tố, chẳng hạn phát triển ngôn ng cơng nghệ thay thế, ví dụ Objective-C, Ruby Perl Hình ảnh độ phổ biến ngôn ngữ 14.Những ngành lĩnh vực thúc đẩy việc áp dụng ngơn ngữ lập trình khác Trí tuệ nhân tạo machien learning : Các ngôn ngữ Python, R MATLAB sử dụng rộng rãi lĩnh vực IoT: Các ngôn ngữ C, Python, Java JavaScript sử dụng phát triển ứng dụng IoT Công nghệ Blockchain: Các ngôn ngữ Solidity, Go JavaScript sử dụng phát triển ứng dụng blockchain Khoa học liệu khai thác liệu: Python, R SQL ngôn ngữ phổ biến lĩnh vực Trang 32 15.Ngơn ngữ lập trình có nhu cầu cao ngơn ngữ lập trình có khả trở nên phổ biến tương lai gần? Python: Python trở thành ngơn ngữ lập trình phổ biến dễ học giới, đặc biệt lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI), khoa học liệu phân tích liệu Việc sử dụng Python tiếp tục tăng tương lai tính linh hoạt nó, độ dễ sử dụng độ bảo mật Kotlin: Kotlin ngơn ngữ lập trình phát triển nhanh, đặc biệt phát triển ứng dụng di động tảng Android Kotlin thiết kế để thay hoàn toàn cho Java Google hỗ trợ khuyến khích sử dụng phát triển ứng dụng di động Android TypeScript: TypeScript phiên tối ưu hóa JavaScript trở thành ngôn ngữ lập trình phổ biến TypeScript sử dụng rộng rãi phát triển ứng dụng phía trước (front-end) web ứng dụng di động Rust: Rust ngơn ngữ lập trình thiết kế để giải vấn đề hiệu suất bảo mật phát triển phần mềm Rust sử dụng phát triển ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao, đặc biệt lĩnh vực game ứng dụng đám mây Go: Go ngôn ngữ lập trình sử dụng rộng rãi phát triển ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao ứng dụng máy tính Go thiết kế để đạt hiệu suất cao dễ sử dụng, đặc biệt lĩnh vực ứng dụng đám mây phân tán Trang 33 16.Sự phát triển trí tuệ nhân tạo máy học tác động đến xu hướng ngơn ngữ lập trình nào? Có ngơn ngữ đặc biệt phổ biến cho trường hợp sử dụng không? Các ngôn ng phổ biến lĩnh vực AI học máy bao gồm: Python, R Java Python ngơn ngữ phổ biến lĩnh vực này, có thư viện cơng cụ phát triển mạnh mẽ NumPy, Pandas TensorFlow R ngôn ngữ khác sử dụng rộng rãi phân tích liệu học máy, Java sử dụng nhiều ứng dụng AI phức tạp Độ phổ biến ngôn ngữ lĩnh vực AI năm 2022 Trang 34 17.Một số yếu tố góp phần vào suy giảm phổ biến số ngơn ngữ lập trình định gì? Ví dụ, có ngơn ngữ thay công nghệ khơng cịn ưa chuộng lý khác ? Một nguyên nhân thường gặp xuất ngơn ngữ với tính hiệu suất cải tiến so với ngôn ngữ cũ Ví dụ, lĩnh vực web, JavaScript thay ngôn ngữ Flash Silverlight để trở thành ngôn ngữ phổ biến cho ứng dụng web động Trong đó, ngơn ngữ COBOL Fortran, ngôn ngữ lập trình quan trọng ứng dụng doanh nghiệp khoa học, bị thay ngơn ngữ Python Java Ngồi ra, ngơn ngữ lập trình bị giảm phổ biến khơng cịn hỗ trợ phát triển Ví dụ, ngơn ngữ Visual Basic 6.0 bị Microsoft bỏ hỗ trợ vào năm 2008, khiến nhiều nhà phát triển phải chuyển sang ngôn ngữ khác Cuối cùng, thay đổi xu hướng yêu cầu thị trường ảnh hưởng đến phổ biến ngơn ngữ lập trình Ví dụ, với phát triển điện toán đám mây ứng dụng web, ngôn ngữ phổ biến lĩnh vực web JavaScript, HTML CSS trở nên ngày quan trọng Trang 35