10 個(gè)“瘋狂”的 Python 項(xiàng)目創(chuàng)意
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劇照 |?女王的棋局
本文最初發(fā)表于 Towards Data Science 博客，由 InfoQ 中文站翻譯并分享。
你知道 Python 是被稱(chēng)為 全能編程語(yǔ)言 的嗎？
是的，它確實(shí)是，雖然不應(yīng)該在每個(gè)項(xiàng)目中都使用它。
你可以使用它來(lái)創(chuàng)建桌面應(yīng)用程序、游戲、移動(dòng)應(yīng)用程序、網(wǎng)站和系統(tǒng)軟件。它甚至是最適合用于實(shí)現(xiàn) 人工智能 和 機(jī)器學(xué)習(xí) 算法的語(yǔ)言。
因此，在過(guò)去的幾周里，我為 Python 開(kāi)發(fā)人員收集了一些獨(dú)特的項(xiàng)目構(gòu)想。這些項(xiàng)目構(gòu)想很有可能會(huì)讓你對(duì)這門(mén)神奇的語(yǔ)言產(chǎn)生興趣。最棒的是，你可以通過(guò)這些有趣但也具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目來(lái)增強(qiáng)你的 Python 編程技能。
讓我們來(lái)一一看下。
如今，桌面應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步。你能看到許多拖拽式 GUI 構(gòu)建器和語(yǔ)音識(shí)別庫(kù)。那么，為什么不能將它們結(jié)合在一起，通過(guò)與計(jì)算機(jī)對(duì)話來(lái)創(chuàng)建一個(gè)用戶(hù)界面呢?
這是一個(gè)全新的概念，經(jīng)過(guò)一番研究，我發(fā)現(xiàn)還沒(méi)有人嘗試這樣做。因此，它可能比下面提到的那些更具挑戰(zhàn)性。
下面是使用 Python 開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目的一些說(shuō)明。首先，你需要用到如下的包：
語(yǔ)音識(shí)別庫(kù) PAGE ——拖拽式 GUI 構(gòu)建器 PAGE 的文檔 PAGE 是如何工作的視頻 使用 PAGE 創(chuàng)建登錄窗口
現(xiàn)在，我們的想法是對(duì)一些語(yǔ)音命令進(jìn)行硬編碼，例如：
你明白我的意思了吧？可以非常簡(jiǎn)單明了地添加更多這樣的命令。
因?yàn)檫@將是一個(gè) 最小可行性產(chǎn)品 (Minimum Viable Product，MVP)。所以，如果你必須硬編碼許多條件語(yǔ)句（例如，if…else），這是完全可以的。
設(shè)置完這些基本命令后，就可以測(cè)試代碼了?，F(xiàn)在，你可以嘗試在窗口中構(gòu)建一個(gè)非?；镜牡卿洷韱巍?/p>
這一想法的主要靈活性在于它可以用于游戲開(kāi)發(fā)、網(wǎng)站和移動(dòng)應(yīng)用程序。即使是使用不同的編程語(yǔ)言也可以。
博彩是一種人們預(yù)測(cè)結(jié)果的活動(dòng)，如果他們猜對(duì)了，就會(huì)得到回報(bào)。在過(guò)去幾年中，人工智能或機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域出現(xiàn)了許多技術(shù)進(jìn)步。
例如，你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)像 AlphaGo Master、AlphaGo Zero 和 AlphaZero 這樣的程序，它們可以比任何專(zhuān)業(yè)的人類(lèi)玩家都能更好地玩 Go（游戲）。你甚至可以獲得類(lèi)似 Leela Zero 這樣程序的 源碼。
我想表達(dá)的一點(diǎn)是，人工智能正在變得比我們更聰明。這意味著它可以通過(guò)考慮所有的可能性并從過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)來(lái)更好地預(yù)測(cè)一些事情。
讓我們?cè)?Python 中應(yīng)用一些有監(jiān)督學(xué)習(xí)的概念創(chuàng)建一個(gè) AI 博彩機(jī)器人吧。要開(kāi)始本項(xiàng)目，這里有一些你需要使用到的庫(kù)。
pandas——數(shù)據(jù)分析 NumPy——多維數(shù)組、矩陣和數(shù)學(xué)函數(shù) scikit-learn ——機(jī)器學(xué)習(xí) XGBoost —— 梯度提升（Gradient Boosting） Matplotlib ——繪圖 seaborn ——統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可視化 pickle ——Python 對(duì)象序列化
首先，你需要選擇一種比賽（例如網(wǎng)球、足球等）來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)果?，F(xiàn)在搜索可用于訓(xùn)練模型的歷史匹配結(jié)果數(shù)據(jù)。
例如，.csv 格式的網(wǎng)球比賽數(shù)據(jù)可以從 tennis-data.co.uk 網(wǎng)站上下載。
如果你對(duì)博彩不了解，下面是它的工作原理。
你可以在 Roger Federer 身上以 1.3 的賠率押 10 美元。 如果他獲勝，你將獲得 10 美元（實(shí)際金額），外加 3 美元（利潤(rùn)）。 如果他輸了，你也會(huì)輸?shù)裟愕腻X(qián)（例如，10 美元）。
訓(xùn)練完模型后，我們必須計(jì)算每個(gè)預(yù)測(cè)的置信水平（Confidence Level），通過(guò)檢查預(yù)測(cè)正確的次數(shù)來(lái)了解機(jī)器人的表現(xiàn)，最后還要關(guān)注投資回報(bào)率（ROI）。
可以下載由 Edouard Thomas 開(kāi)發(fā)的一個(gè)類(lèi)似的 開(kāi)源 AI 博彩機(jī)器人項(xiàng)目（https://github.com/edouardthom/ATPBetting）。
交易機(jī)器人與上一個(gè)項(xiàng)目非常相似，因?yàn)樗残枰?AI 來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
現(xiàn)在的問(wèn)題是，AI 是否可以正確地預(yù)測(cè)股價(jià)的波動(dòng)？
當(dāng)然，答案是肯定的。
在開(kāi)始之前，我們需要一些數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)交易機(jī)器人。
Yahoo Finance —— 獲取股票數(shù)據(jù) Alpha Vantage —— 用于金融數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí) API
這些來(lái)自投資百科（Investopedia）的資源可能有助于訓(xùn)練機(jī)器人。
初學(xué)者的交易策略 只有通過(guò)了這五步測(cè)試才能進(jìn)行交易
讀完這兩篇文章后，你會(huì)對(duì)什么時(shí)候買(mǎi)股票，什么時(shí)候賣(mài)股票有一個(gè)更好的理解。這些知識(shí)可以很容易地轉(zhuǎn)換為 Python 程序，從而自動(dòng)地為我們做出決策。
你也可以參考這個(gè)名為 freqtrade （https://github.com/freqtrade/freqtrade）的開(kāi)源交易機(jī)器人。它使用 Python 構(gòu)建，并實(shí)現(xiàn)了多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法。
AI 助手界面——圖片來(lái)自 Unsplash
這個(gè)想法取材于好萊塢電影《鋼鐵俠》系列。這部電影圍繞著科技、機(jī)器人和 AI 展開(kāi)。
在這里，鋼鐵俠用人工智能為自己打造了一個(gè)虛擬助手。該程序被稱(chēng)為 Jarvis，可以幫助鋼鐵俠完成日常任務(wù)。
鋼鐵俠使用簡(jiǎn)單的英語(yǔ)向 Jarvis 發(fā)出指令，Jarvis 也用英語(yǔ)回應(yīng)。這意味著我們的程序需要語(yǔ)音識(shí)別以及文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音的功能。
建議使用這些庫(kù)：
語(yǔ)音識(shí)別 文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音 (TTS)
現(xiàn)在，你可以對(duì)語(yǔ)音命令進(jìn)行硬編碼，例如：
你還可以使用 Jarvis 執(zhí)行其他很多任務(wù)，例如：
設(shè)置手機(jī)鬧鐘。 不停地檢查家里的監(jiān)控?cái)z像頭，并告知是否有人在外面等著。你可以添加更多的功能，如人臉檢測(cè)和識(shí)別。它可以幫助你了解外面有哪些人或者有多少人。 打開(kāi) / 關(guān)閉房間的窗戶(hù)。 打開(kāi) / 關(guān)閉燈。 自動(dòng)回復(fù)電子郵件。 安排任務(wù)。
甚至連 Facebook 的創(chuàng)始人“馬克·扎克伯格”（Mark Zuckerberg）都將 Jarvis 作為一個(gè)輔助項(xiàng)目。
門(mén)票——圖片來(lái)自 UnsplashSongkick 是一項(xiàng)非常受歡迎的服務(wù)，它可以提供有關(guān)即將舉行的音樂(lè)會(huì)的信息。其 API 可用于通過(guò)以下方式搜索即將舉行的音樂(lè)會(huì)：
藝術(shù)家 位置 會(huì)場(chǎng) 日期和時(shí)間
你可以創(chuàng)建一個(gè) Python 腳本，使用 Songkick 的 API 每天檢查某個(gè)特定的音樂(lè)會(huì)。最后，只要有音樂(lè)會(huì)，就給自己發(fā)一封電子郵件。
有時(shí) Songkick 甚至?xí)谄渚W(wǎng)站上顯示“購(gòu)票”鏈接。但是，這個(gè)鏈接可以針對(duì)不同的音樂(lè)會(huì)轉(zhuǎn)到不同的網(wǎng)站上。這意味著即使我們利用網(wǎng)絡(luò)抓取，也很難自動(dòng)購(gòu)票。
相反，我們可以簡(jiǎn)單地顯示“購(gòu)票”鏈接，就像它在我們的應(yīng)用程序中一樣，以便進(jìn)行手動(dòng)操作。
Let’s Encrypt 是一個(gè)提供免費(fèi) SSL 證書(shū)的證書(shū)頒發(fā)機(jī)構(gòu)。但是，問(wèn)題在于該證書(shū)的有效期只有 90 天。90 天后，你必須續(xù)訂。
我認(rèn)為，這是使用 Python 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一個(gè)絕佳場(chǎng)景。我們可以編寫(xiě)一些代碼，在網(wǎng)站 SSL 證書(shū)到期之前自動(dòng)續(xù)訂。
可以在 GitHub （https://github.com/jaygreco/PA_SSL_AutoRenew）上查看這段代碼 以尋找靈感。
人臉識(shí)別——作者的照片
如今，政府已在公共場(chǎng)所安裝了監(jiān)控?cái)z像頭，以提高公民的安全性。這些攝像頭大多只是用于錄制視頻，法醫(yī)專(zhuān)家必須手動(dòng)識(shí)別或跟蹤個(gè)人。
如果我們創(chuàng)建一個(gè) Python 程序來(lái)實(shí)時(shí)識(shí)別攝像頭中的每個(gè)人會(huì)怎么樣呢？首先，我們需要訪問(wèn)國(guó)家身份證數(shù)據(jù)庫(kù)，但我們可能沒(méi)有權(quán)限訪問(wèn)。
所以，一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇是創(chuàng)建一個(gè)包含家庭成員記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)。
然后，可以使用一個(gè) 人臉識(shí)別庫(kù)（https://pypi.org/project/face-recognition/），并將其與攝像頭的輸出連接起來(lái)。
接觸者追蹤是一種識(shí)別所有在特定時(shí)間段內(nèi)相互接觸的人的方法。它主要用于像 COVID-19 或 HIV 這樣的大流行病。因?yàn)闆](méi)有任何關(guān)于誰(shuí)被感染了的數(shù)據(jù)，我們無(wú)法阻止其傳播。
Python 可以與稱(chēng)為 DBSCAN（Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise，基于密度的帶噪聲的應(yīng)用程序空間聚類(lèi)）的機(jī)器學(xué)習(xí)算法一起用于接觸者追蹤。
由于這只是一個(gè)附屬項(xiàng)目，因此我們無(wú)法獲得任何官方數(shù)據(jù)。目前，最好使用 Mockaroo 生成一些實(shí)際的測(cè)試數(shù)據(jù)。
你可以查看 這篇文章（https://towardsdatascience.com/contact-tracing-using-less-than-30-lines-of-python-code-6c5175f5385f） 以了解具體代碼實(shí)現(xiàn)。
Ubuntu 的的 Nautilus 文件管理器——圖片由作者上傳
這是一個(gè)非?；镜?Python 程序，始終監(jiān)視某個(gè)文件夾，每當(dāng)有文件添加到該文件夾中時(shí)，它都會(huì)檢查其類(lèi)型并相應(yīng)地將其移動(dòng)到特定的文件夾中。
例如，我們可以跟蹤我們的下載文件夾。現(xiàn)在，當(dāng)一個(gè)新文件被下載時(shí)，它會(huì)根據(jù)其類(lèi)型自動(dòng)將其移動(dòng)到另一個(gè)文件夾中。
.exe 文件很可能是軟件設(shè)置程序，因此將其移至“軟件”文件夾中。而將圖片（png、jpg、gif） 移動(dòng)在“ 圖像”文件夾中。
通過(guò)這種方式，我們可以組織不同類(lèi)型的文件，以便快速訪問(wèn)。
YouTube 主頁(yè)——圖片來(lái)自 Unsplash創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用程序，接受我們需要學(xué)習(xí)的職業(yè)技能名稱(chēng)。
例如，要成為一名 Web 開(kāi)發(fā)人員，我們需要學(xué)習(xí)：
HTML5 CSS3 JavaScript 后端語(yǔ)言（PHP、Node.js、 Python、ASP.NET、或 Java） Bootstrap 4 WordPress 后端框架 (Laravel、Codeigniter、Django、Flask 等) 等等。
輸入技能后，會(huì)有一個(gè)“生成職業(yè)道路”按鈕。它指導(dǎo)我們的程序搜索 YouTube，并根據(jù)每種技能選擇相關(guān)的視頻 / 播放列表。如果有很多類(lèi)似的技能視頻，那么它將選擇觀看次數(shù)、評(píng)論次數(shù)、喜歡次數(shù)最多的視頻。
然后，程序會(huì)根據(jù)技能將這些視頻分組，并在 GUI 中顯示其縮略圖、標(biāo)題和鏈接。
它還會(huì)分析每個(gè)視頻的時(shí)長(zhǎng)，并匯總，然后告知我們學(xué)習(xí)該職業(yè)道路需要多長(zhǎng)時(shí)間。
現(xiàn)在，作為一個(gè)用戶(hù)，我們可以逐步觀看這些視頻，并成為這一職業(yè)的大師。
通過(guò)這些獨(dú)特的編程項(xiàng)目來(lái)挑戰(zhàn)自己，可以讓自己保持活力，提高技能，并能幫助你探索新的可能性。
我上面提到的一些項(xiàng)目構(gòu)想也可以用作你的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在是時(shí)候用 Python 編程語(yǔ)言展示你的創(chuàng)造力，并將這些構(gòu)想轉(zhuǎn)化為你引以為豪的東西了。
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