介绍一些编程语言— Mojo 语言

2024-07-18 09:11:58

介绍一些编程语言— Mojo 语言

Mojo 语言

Mojo 官网
GitHub

简介

Mojo 语言是一种专为编写人工智能软件设计的编程语言，由 Modular Inc. 开发并宣布在 $2024$ 年 $3$ 月 $29$ 日开源其核心组件。Mojo 旨在提供一种易于使用的语法，类似于 Python，但运行速度可以快上数千倍，从而使得开发者可以编写快速的 AI 模型，而无需学习如 C++ 等复杂的语言。Mojo 结合了 Python 的简易性和 C 语言的强大性能，能够实现对大量低级 AI 硬件的编程，并轻松扩展模型，为开发者提供卓越的性能体验。此外，Mojo 支持与任意 Python 代码的无缝集成，并提供可扩展的编程模型以支撑各类关键性能系统，包括在 AI 场景中普遍存在的加速器。Mojo 的推出是为了解决当前 AI 开发中编程过于复杂的问题，提供一个创新且可扩展的编程模型，能够针对加速器和其他在人工智能领域中普遍存在的异构系统进行编程。

背景

当下，AI 模型的开发基本都是使用 Python 完成。但 Python 性能相对较慢，对于大规模的计算密集型任务，并不是最佳选择。在使用多线程时，Python 解释器中的全局解释器锁不能充分发挥多核处理器的优势，一定程度增加了 AI 模型开发的复杂性。且 Python 的内存占用通常较高，在规模的数据集和复杂的模型中，会因频繁的内存交换而变得效率低下，尤其会限制可处理的数据规模。这无疑是减缓 AI 模型创新发展的步伐。伴随着机器学习需求与日俱增，Mojo 应运而生。

优点

可用性和可编程性

开发者使用 Mojo 进行编程，无需再单独掌握 C++ 或 CUDA 等其他语言，通过 Mojo 一种语言即可完成 AI 模型所有内容的编写。Mojo 的高级语法完全基于 Python，其使用起来像 Python 一样简单，但具有 C++ 和 Rust 的性能。并且 Mojo 能够实现自动并行化，很大程度降低了开发者的使用门槛。

性能强大

Mojo 的性能号称比 Python 快 $68000$ 倍。因为 Mojo 是静态编译的，静态编译语言的代码在执行之前经过编译器编译过程，将代码直接编译成机器码。在运行时不需要进行解释或动态编译，从而在计算密集型任务上具有明显的性能优势。此外，Mojo 利用 MLIR，使开发人员可以轻松利用向量、线程和 AI 硬件单元。

互操作性和可扩展性

Mojo 支持访问完整的 Python 科学计算库，如 Numpy、SciPy、Pandas、Matplotlib 以及用户自定义代码，提供了丰富的机器学习算法、工具以及深度学习框架等，随着时间的推移将发展成 Python 的超集，使得在 Mojo 上开发和训练复杂的机器学习模型更加容易和高效。

一些简单代码

输出 Hello World

fn main():
    print("Hello, world!")
    
mojo hello.mojo

导入Python模块并使用Python类型

from python import Python

fn use_array() raises:
    var np = Python.import_module("numpy")
    var array = np.array([1, 2, 3])
    print(array)
    
fn python_types():
    try:
        from python import Python
        from python.object import PythonObject

        var value1: PythonObject = 3.7
        var value2 = Python.evaluate("10/3")
        var float_type = Python.evaluate("float")

        print(Python.type(value1)) 
        print(Python.is_type(Python.type(value1), Python.type(value2)))  
        print(Python.is_type(Python.type(value1), float_type)) 
        print(Python.is_type(Python.type(value1), Python.none()))
    except:
        pass

参考

https://answer.baidu.com/answer/land?params=LeIBjmq%2BBtZEWFYSJOfbHB9i0fMszsvf1yyuTVcmNH%2BiRsURPPXVGUrO9bq24qOygDlrfmm7NofVwxzrfO8K5EQW0nSd4yoyQrZQz5ZAx7Yk0230FSINWuQdY4a1zF1zX4yrcDPAXJmH8z7X1Cg7hbhlbmWBhXeeRtST8PseEgtsplnlKbdmQgGmKdK0IcH%2B&from=dqa&lid=a8422c80003d3297&word=mojo%E8%AF%AD%E8%A8%80
https://cloud.tencent.com/developer/article/2350237
https://zhuanlan.zhihu.com/p/691183929
https://fishc.com.cn/thread-234140-1-1.html

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