Hands-On Machine Learning with Javascript ​

• Burak Kenber: "Hands-On Machine Learning with Javascript", 2018

1. Exploring the Potential of JavaScript ​

Why Javascript ​

• Javascript ha ido ascendiendo como lenguaje más popular en la web
  • Prototype Javascript Framework introdujo la notación $() para reemplazar a document.getElementById()
  • jQuery uniformizó la manipulación del DOM, AJAX y efectos
  • La iniciativa CommonJS, con NodeJS, llevo Javascript más allá del navegador como server-side language
  • El registro npm agiliza la publicación y descubrimiento de módulos
• Python suele ser el lenguaje preferido para ML y tiene una amplia biblioteca
• Sin embargo, los algoritmos de ML se pueden implementar en cualquier lenguaje, como javascript.
• Aunque python tiene una popularidad ganada, javascript se está volviendo más atractivo para proyectos ML.

Why machine learning, why now? ​

• Aunque técnicas ML se remontan a los 1970s y 1980s, no eran prácticas en ese momento.
• La tecnología actual provee la potencia para usarlas con fines prácticos.
  • Además AWS democratiza el escalamiento de recursos.
• EC2, de AWS, democratiza la potencia de cómputo.
• TensorFlow, de Google, democratiza las redes neurales.
• La democratización de ML lleva a las empresas a un nuevo tipo de competencia.
• Cada nuevo mercado creará una demanda de nuevos desarrolladores ML.
• Estamos en camino a un boom en Inteligencia Artificial (AI).

Advantages and challenges of JavaScript ​

• Javascript tiene sus ventajas y desventajas.
• Historicamente, se le han criticado algunas de sus características poco comunes y desconcertantes para muchos programadores.
  • Que tiene sentido para aquellos con experiencia en programación funcional.
  • Las quejas vienen generalmente por aquellos con experiencia sólo en OOP.
• Sin embargo, con la llegada de NodeJS, que lo habilita para desarrollo en el lado del servidor; Electron, que lo habiita para desarrollo de aplicaciones de escritorio; y React Native, que lo habilita para desarrollo de aplicaciones mobile, javascript se ha convertido en un lenguaje de propósito general y multiplataforma.
• Aunque python tiene la predominancia en ML, la tendencia es que javascript seguirá avanzando para alcanzarlo, tarde o temprano.
• Actualmente, puede ser un desafío ir incorporando ML a javascript y dejar una semilla para la siguiente generación de investigadores ML.

The CommonJS initiative ​

• Se había advertido que para que javascript pueda correr en el lado del servidor, necesitaria de ayuda para acceso a disco, base de datos y un sistema de módulos.
• La iniciativa CommonJS resolvió esas cuestiones.

Node.js ​

• El surgimiento de Node.js es uno de los más importantes en la historia de javascript.
• Chrome desarrolló la máquina V8 y una forma de compilación Just in Time para ejecutar javascript.
• Node.js tomó V8 y le agregó un sistema de manejo de eventos, acceso a disco y lo que necesitaba para que pudiera funcionar en un servidor.
• Su forma de manejo a eventos, con un único ciclo de eventos que maneja muchas solicitudes concurrentes, favorece la asincronicidad y la programación por eventos.
  • Ha sido clave para su adopción y éxito.
• Otro ingrediente clave ha sido el registro npm que permite que los desarrolladores puedan usar fácilmente código compartido por otros desarrolladores.
• Node.js ha permitido que frontend y backend puedan ser desarrollados en el mismo lenguaje y por los mismos desarrolladores.
• Innovaciones en javascript han permitido el desarrollo de conceptos como isomorphic applications, single page applications y serverless.
• Además, proyectos como Cordova/PhoneGap, han permitido que javascript pueda ser envuelto como componente en aplicaciones mobile.

TypeScript language ​

• Microsoft desarrollo Typescript para introducir un javascript con clases, interfaces y tipado estático, que puede facilitar la construcción de IDEs y el desarrollo OOP en gran escala.
• A diferencia de Dart, Microsoft se ha asegurado que Typescript sea un superconjunto de Javascript.
  • Código javascript es código typescript válido.
• Algunas de las propuestas de typescript han venido siendo implementadas por ES6.
• Typescript requiere un proceso de build para transformarse en javascript ejecutable.

Improvements in ES6 ​

• El comité ECMAScript define la especificación para el lenguaje javascript.
  • ES5 es el estandar actual.
• La especificación ES6 indica una serie de mejoras que los fabricantes de navegadores se encargarían de implementar.
• Como la implementación tarda, los desarrolladores echan mano de herramientas de traspilación, como Babel, que les permite programar en javascript futuro y compilarla hacia javascript actual ES5.
• Let and const
  • var define una variable que es la misma independiente del contexto
  • let define una variable que es diferente en cada contexto
  • const define una constante a la que no se puede asignar un nuevo valor
    • Sin embargo, una constante puede tener partes variables
  • La recomendación suele ser usar const tanto como se pueda, luego let y luego var.
• Classes
  • La ausencia de clases y la herencia por prototipos suelen parecer poco intuitivos para muchos desarrolladores.
  • ES6 agrega clases y herencia de modo similar a OOP.
  • Sin embargo, es sólamente syntactic sugar, internamente se sigue usando la herencia por prototipos.
• Module imports
  • ES6 define import y export para los módulos.
  • CommonJS usaba require() y modules.export.
• Arrow functions
  • Es syntactic sugar para escribir funciones de modo más suscinto.
  • Tienen el contexto heredado, de modo que el contexto de la variable this se conserva dentro de la función arrow.
• Object literals
  • Si el nombre de una variable es el mismo que el de una propiedad, se puede omitir.
  • El operador spread (...) facilita hacer referencia a los items de un objeto
• The for...of function
  • Facilita hacer referencia a los items de un enumerable.
• Promises
  • Una promise es una referencia a una variable asíncrona cuyo valor estará disponible en el futuro.
  • Las promises pueden pasarse como objetos y sus manejadores pueden ser encadenados.
• The async/await functions
  • Es parte de ES8
  • Es syntactic sugar que facilita el uso de llamadas asíncronas.

Preparing the development environment ​

• Para poder usar ES6 de manera segura, usaremos herramientas como Babel y Browserify.
• Installing Node.js
  • Usaremos node 9.4.0 o superior
  • node --version
  • npm --version
• Optionally installing Yarn
  • Yarn es un manejador de paquetes similar a npm, pero más rápido y fácil de usar.
  • Yarn y npm usan diferentes comandos equivalentes pero interactúan con el mismo package.json
• Creating and initializing an example project
  • babel-core
    • el transpilador
  • babel-preset-env
    • permite usar ES6, ES7 y ES8
  • browserify
    • hace un bundle
  • babelify
    • plugin de Babel para Browserify
  • yarn add -D babel-cli browserify babelify babel-preset-env
    • npm install --save babel-cli browserify babelify babel-preset-env
  • Usaremos la convención de colocar la fuente en src y el resultado en dist
  • NOTA:
    • Esto ya está desactualizado
    • Node 18 soporta import/export si se coloca "type": "module" en el package.json
• Creating a Hello World project
  • node index.js
  • node index.js "good readers"