Просмотр исходного текста страницы Майнор Интеллектуальный анализ данных/Введение в программирование


=== Курс "Введение в программирование" в майноре "Интеллектуальный анализ данных" ===
==== О курсе ====
Курс посвящён изучению основ и методологии программирования на основе языка Python, который широко используется для разработки и реализации методов анализа данных. 
Рассматриваются основные структуры и алгоритмы, работа с данными разного вида (тексты, бинарные файлы, изображения), создание графических пользовательских интерфейсов, инструменты и средства разработки и отладки программ.<br />

'''Читается:''' 1-2 модуль 2 курса, 2015/2016 учебный год.<br />
'''Пререквизиты:'''  Нет<br />
'''Трудоемкость:'''  5 кредитов<br />
===== Продолжительность =====
'''Всего:''' 60 аудиторных часов:<br />
'''Из них:'''
* 30 часов лекций
* 30 часов практических занятий
===== Формы контроля =====
* контрольная работа
* домашнее задание
* экзамен
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
==== Преподаватели ====
<div class="mw-collapsible-content">
# '''[http://www.hse.ru/staff/voznesenskaya Вознесенская Тамара Васильевна]''', <br />Доцент, ведёт лекционные и практические занятия
# '''[http://www.hse.ru/org/persons/16338072 Паринов Андрей Андреевич]''', <br />Старший преподаватель, ведёт практические занятия
# '''[http://www.hse.ru/org/persons/26780561 Яворский Ростислав Эдуардович]''', <br />Доцент, ведёт практические занятия
# '''[http://www.hse.ru/org/persons/100454989 Кашницкий Юрий Савельевич]''', <br />Преподаватель, ведёт практические занятия
# '''[http://www.hse.ru/staff/skutylev Кутылев Сергей Александрович]''', <br /> Преподаватель, ведёт практические занятия
# '''[http://www.hse.ru/staff/sergey-bartunov Бартунов Сергей Олегович]''', <br /> Преподаватель, ведёт практические занятия
# '''[http://www.hse.ru/staff/is Щуров Илья Валерьевич]''', <br /> Доцент, ведёт практические занятия
# '''[# Зиннурова Эльвира Альбертовна]''', <br /> Преподаватель, ведёт практические занятия
# '''[# Папулин Сергей]''', <br /> Преподаватель, ведёт практические занятия
# '''[http://hse.ru/staff/apanov Панов Александр]''', <br /> Преподаватель, ведёт практические занятия
</div>
</div>

====Учебный процесс====
=====Расписание занятий=====

{| class="wikitable"
|-
! Пара !! Группа !! Преподаватель !! Группа !! Преподаватель !! Группа !! Преподаватель !! Группа !! Преподаватель !! Группа !! Преподаватель
|-
| 3 12.10-13.30  || ПЗ 1 подгр. (ауд.3214) || Яворский || ПЗ 2 подгр. (ауд.4335)  || Папулин || ПЗ 3 подгр. (ауд.4336) || Кутылев || ПЗ 4 подгр. (ауд.4427)  || Вознесенская || ПЗ 5 подгр (ауд.4428) || Паринов
|-
| 4 13.40-15.00 || ПЗ 11 подгр. (ауд.3214) || Кашницкий || ПЗ 12 подгр. (ауд.4335) || Яворский || ПЗ 13 подгр. (ауд.4336) || Щуров || ПЗ 14 подгр. (ауд.4427)  || Папулин || ПЗ 15 подгр (ауд.4428) || Зиннурова
|-
| 5 15.10-16.30 || ПЗ 6 подгр. (ауд.3214) || Кашницкий || ПЗ 7 подгр. (ауд.4335) || Кутылев || ПЗ 8 подгр. (ауд.4336) || Панов || ПЗ 9 подгр. (ауд.4427) || Папулин || ПЗ 10 подгр (ауд.4428) || Зиннурова
|-
| 6  16.40-18.00 || ПЗ 16 подгр. (ауд.3214) || Бартунов || ПЗ 17 подгр. (ауд.4335) || Зиннурова || ПЗ 18 подгр. (ауд.4336) || Кутылев || ПЗ 19 подгр. (ауд.4427) || Папулин || ПЗ 20 подгр (ауд.4428) || Вознесенская
|}
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">

=====Программа лекций=====
<div class="mw-collapsible-content">
# Лекция 01.09.2015<br />Особенности языка Python. Области применения. Структура программы. Модули. [https://yadi.sk/i/mioz4eZXiqGKS Скачать PDF]
# Лекция 08.09.2015<br />Введение в типы объектов языка Python. Числа, строки, списки, кортежи, словари, множества, файлы. Операции с объектами. [https://yadi.sk/d/KReTN3GoizwHc Скачать PDF], [https://yadi.sk/d/nxQxATgBizwHe Скачать py]
# Лекция 15.09.2015<br />Числа. Динамическая типизация. Оператор присваивания. Условный оператор. Логические операторы. Операторы цикла. [https://yadi.sk/i/-n86O_NWj6aGW Скачать PDF] [https://yadi.sk/d/gIhqYpSqjExSU Скачать py]
# Лекция 22.09.2015<br />Последовательности: строки, списки, кортежи.[https://yadi.sk/i/d9OD-oEDjExAr Скачать PDF], [https://yadi.sk/d/QCiKUi1yjExAk Скачать py]
# Лекция 29.09.2015<br />Словари. Стиль программирования на Python (Стандарт  PEP-8). Документирование кода. (Стандарт  PEP-257). [https://yadi.sk/i/lCtcVLJvjTpoz Скачать PDF]
# Лекция 06.10.2015<br />Функции. Рекурсия. [https://yadi.sk/i/lxGA5z7ZjecBv Скачать PDF]
# Лекция 13.10.2015<br />Работа с библиотеками. Обзор стандартной библиотеки Pyhton. Работа с текстовыми и бинарными файлами. [https://yadi.sk/i/26HX39QhjiYWB Скачать PDF]
# Лекция 20.10.2015<br />Организация взаимодействия с пользователем. Интерфейсы. Web-разработка. [https://yadi.sk/i/EmO7FKI2k2jPs Скачать PDF] [https://yadi.sk/d/WyWGEpxQk2jPn Скачать py]
# Лекция 03.11.2015<br />Cортировка одномерных массивов: метод пузырька, сортировка выбором, вставками, слиянием. Оценка сложности алгоритмов.[https://yadi.sk/d/PzEDOyYVkKzAa Скачать PDF]
# Лекция 10.11.2015<br />Алгоритмы поиска в одномерных массивах. Линейный и бинарный методы. [https://yadi.sk/i/l_x5MzKWkMx8j Скачать PDF] [https://yadi.sk/i/CiZyqdB3kMxJ9 Скачать PDF]
# Лекция 17.11.2015<br />Структуры данных. Отображение абстрактных типов данных на структуры данных хранения. Стек,  очередь, куча, дерево, граф. [https://yadi.sk/i/GyC9CxEckX8Yv Скачать PDF]
# Лекция 24.11.2015<br />Алгоритмы на графах. Обход  в глубину и в ширину.[https://yadi.sk/i/GsRsNLHykkDMQ Скачать PDF]
# Лекция 01.12.2015<br />Основные принципы ООП.
# Лекция 08.12.2015<br />Основы ООП -2.
# Лекция 15.12.2015<br />Отладка и профилирование программы. Обработка исключений.
</div>
</div>
<br />
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" >

=====Программа практических занятий=====
<div class="mw-collapsible-content">
# Практическое занятие 01.09.2015<br />Стандартный инструментарий программиста. Знакомство c интерпретатором и со средами разработки PyCharm и Wing IDE 101. Первая программа «Hello, world!». 
# Практическое занятие 08.09.2015<br />Простые задачи. Целые числа. Условный оператор
# Практическое занятие 15.09.2015<br />Условный оператор. Циклы.
# Практическое занятие 22.09.2015<br />Строки. Списки. Алгоритмы на строках. 
# Практическое занятие 29.09.2015<br />Словари. Множества. 
# Практическое занятие 06.10.2015<br />Функции. Рекурсия.
# Практическое занятие 13.10.2015<br />Работа с файлами. Разбор примеров плохого и хорошего стилей программирования.
# Практическое занятие 20.10.2015<br />Контрольная работа.
# Практическое занятие 03.11.2015<br />Методы сортировки.
# Практическое занятие 10.11.2015<br />Задачи на линейный и бинарный поиск.
# Практическое занятие 17.11.2015<br />Задачи на использование различных структур данных хранения.
# Практическое занятие 24.11.2015<br />Элементарные задачи на графы. Способы задания графов. 
# Практическое занятие 01.12.2015<br />Обход в глубину. Обход в ширину.
# Практическое занятие 08.12.2015<br />Разбор готовых примеров ООП. 
# Практическое занятие 15.12.2015<br />Разбор интересных задач. 
</div>
</div>
=====Расписание экзамена=====
{| class="wikitable"
|-
! Начало !! аудитория !! Группа !! 
|-
| 10.30  || 4335 || ИАД-4, ИАД-16, ИАД-20
|-
| 10.30 || 4336 || ИАД-2, ИАД-9, ИАД-11, ИАД-14, ИАД-19
|-
| 12.10 || 4335 || ИАД-10, ИАД-15, ИАД-17
|-
| 12.10 || 4336 || ИАД-1, ИАД-3, ИАД-8, ИАД-13, ИАД-18
|}

<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">

=====Программа экзамена=====
<div class="mw-collapsible-content">
Экзамен состоит из двух задач, которые необходимо сдать в систему Яндекс.Контест и одного устного вопроса. Список вопросов указан ниже.
# Основные характеристики языка Python.<br />Сильные и слабые стороны. Парадигма программирования. Области применения. Архитектура программы. Дзен Python.
# Python – интерпретируемый язык.<br />Интерпретатор Python. Виртуальная машина Python.Отличие процесса интерпретации от компиляции. Байт код. Плюсы и минусы интерпретации. Переносимость программ на Python. 
# Типы объектов в языке Python. <br />Числа, строки, кортежи, словари, множества, файлы. Рассказать коротко о каждом типе. Динамическая типизация. 
# Основные конструкции языка. <br />Оператор присваивания. Условный оператор. Логические операторы. Операторы цикла. Полиморфизм операций.
# Числа в Python.<br />Изменяемые и неизменяемые  объекты, отличия между ними в наборе операций. Типы int и float. Decimal. Операции с числами. 
# Строки в Python.<br />Изменяемые и неизменяемые объекты, отличия между ними в наборе операций. Типы str и byte. Операции со строками. Встроенные методы.
# Списки и кортежи в Python.<br />Изменяемые и неизменяемые объекты, отличия между ними в наборе операций. Типы list и tuple. Операции со списками и кортежами. Встроенные методы. Генераторы списков.
# Множества в Python.<br />Изменяемые и неизменяемые объекты, отличия между ними в наборе операций. Тип set. Операции с множествами. Генераторы множеств.
# Словари в Python.<br />Изменяемые и неизменяемые объекты, отличия между ними в наборе операций. Тип dict. Операции со словарями. Генераторы словарей.
# Стиль программирования на Python.<br />Стиль программирования на Python (Стандарт  PEP-8). Документирование кода. (Стандарт  PEP-257). Дзен Python с примером.
# Функции. <br />Области видимости. Аргументы и способы их передачи. Анонимные Lambda-функции. 
# Рекурсия.<br />Понятие рекурсии. Рекурсивные функции. Поиск чисел Фибоначчи с помощью рекурсии. 
# Работа с файлом в Python.<br />Изменяемые и неизменяемые  объекты, отличия между ними в наборе операций. Режимы работы с файлами. Текстовые и бинарные файлы. Открытие и закрытие файлов. Дисковые буферы.
# Модули в Python. <br />Инструкция import. Пути поиска модулей. Работа с библиотеками в Python. Обзор стандартной библиотеки Python. 
# Сортировка методом пузырька. <br />Метод сортировки одномерных массивов (метод пузырька)
# Сортировка выбором. <br />Метод сортировки одномерных массивов (сортировка выбором)
# Сортировка вставками. <br />Метод сортировки одномерных массивов (сортировка вставками.)
# Сортировка слиянием. <br />Метод сортировки одномерных массивов (сортировка слиянием.)
# Поиск.<br />Понятие поиска. Алгоритмы поиска в одномерных массивов. Линейный и бинарный методы.
# Структура данных Стек.<br />Структуры данных. Отображение абстрактных структур данных на структуры данных хранения. Методы стека. Пример реализации на Python.
# Структура данных Очередь.<br />Структуры данных. Отображение абстрактных структур данных на структуры данных хранения. Методы очереди. Пример реализации на Python.
# Структура данных Дек.<br />Структуры данных. Отображение абстрактных структур данных на структуры данных хранения. Методы дека. Пример реализации на Python.
# Структура данных Куча.<br />Структуры данных. Отображение абстрактных структур данных на структуры данных хранения. Пример реализации на Python.
# Структура данных Граф.<br />Структуры данных. Отображение абстрактных структур данных на структуры данных хранения. Пример реализации на Python.
# Структура данных Дерево.<br />Структуры данных. Отображение абстрактных структур данных на структуры данных хранения. Пример реализации на Python.
# Алгоритм обхода графа в ширину. <br />Идея алгоритма. Код. Сложность. Разбор на примере. 
# Алгоритм обхода графа в глубину. <br />Идея алгоритма. Код. Сложность. Разбор на примере.
# Подсчет числа компонент связности с помощью алгоритма обхода в глубину. <br />Идея алгоритма. Код. Сложность. Разбор на примере.
# Проверка графа на двудольность с помощью алгоритма обхода в глубину.  <br />Идея алгоритма. Код. Сложность. Разбор на примере.
# Поиск цикла в ориентированном графе с помощью алгоритма обхода в глубину.  <br />Идея алгоритма. Код. Сложность. Разбор на примере.
# Топологическая сортировка с помощью алгоритма обхода в глубину.  <br />Идея алгоритма. Код. Сложность. Разбор на примере.
# Объектно-ориентированное программирование. <br />Принципы и понятия объектно-ориентированного программирования. Пример на Python.
# Объектно-ориентированное программирование. <br />Пространства имён в языке Python. Классы, экземпляры классов, конструкторы, свойства и методы. 
# Объектно-ориентированное программирование. <br />Наследование, переопределение функций.
</div>
</div>

=====Домашние задания=====
На каждом практическом занятии (кроме первого и контрольной работы) студенты получают задачи, которые необходимо сдать ДО начала следующего практического занятия (то есть в течение недели). Каждая задача имеет определенную “стоимость” – максимальное количество баллов,  которое возможно получить за ее решение. 
Решенную задачу (код) необходимо загрузить в систему автоматического приема задач  на http://informatics.mccme.ru/.

От недостающего количества баллов за задание позже срока можно получить не более половины: например, если за семинар нужно набрать 15 баллов,  в срок студент набрал 9, тогда позже срока он может набрать не более, чем (15-9)/ 2=3.  
Во втором модуле уже нельзя сдавать задачи за первый. 
При накопленной оценке от 8 и выше возможно получение автомата. Данное условие является необходимым, но не достаточным.

=====Контрольная работа=====
Контрольная работа будет проходить на Практическом занятии №8 - 20.10.2015. <br/>
В работе будет 5 задач, разной степени сложности, причем вводится ограничение на загрузку решения одной задачи - не более 5 посылок. (верное решение задачи в 6-ой посылке не засчитывается, как правильное)<br/>
<span style="color:green;">Разрешается:</span>
Пользоваться своими семинарами, наработкой исходных кодов, документацией и справочной информацией. <br/>
<span style="color:red;">Запрещается:</span>
Пользоваться чужими решениями, использовать для получения помощи мессенджеры и социальные сети, электронную почту. (студент, уличенный в списывании, удаляется с контрольной)<br/>
Решение на Задачи можно посылать только во временной промежуток семинара. По окончанию семинара посылки не принимаются.<br/>
Если студент не может присутствовать на контрольной работе по уважительной причине (например болезнь), необходимо заранее предупредить об этом своего преподавателя, а по факту выздоровления предоставить справку и написать контрольную работу в другой день (не в день майнора) в корпусе Факультета компьютерных наук, по адресу Кочновский проезд д.3 (дни пересдачи будут обозначены позднее).<br/>
Если студент пишет контрольную работы на оценку неудовлетворительно (0-3), есть возможность также переписать контрольную работу в день пересдачи (переписывание не возможно на полный бал)

<span style="color:red;">Внимание! Контрольная работа для групп 4, 5, 9, 10, 14, 15, 19, 20 будет проходить в других аудиториях. Смотрите таблицу ниже.</span>

{| class="wikitable"
|-
! Пара !! Группа !! Преподаватель !! Группа !! Преподаватель !! Группа !! Преподаватель
|-
| 3 12.10-13.30  || ПЗ 1 подгр. (ауд.3214) || Яворский || <span style="color:red;">ПЗ 2, 5 подгр. (ауд.4335)</span>  || Папулин, Паринов || <span style="color:red;">ПЗ 3, 4 подгр. (ауд.4336)</span> || Кутылев, Вознесенская 
|-
| 4 13.40-15.00 || ПЗ 11 подгр. (ауд.3214) || Кашницкий || <span style="color:red;">ПЗ 12, 15 подгр. (ауд.4335)</span> || Яворский, Зиннурова || <span style="color:red;">ПЗ 13, 14 подгр. (ауд.4336)</span> || Щуров, Папулин
|-
| 5 15.10-16.30 || ПЗ 6 подгр. (ауд.3214) || Кашницкий || <span style="color:red;">ПЗ 7, 10 подгр. (ауд.4335)</span> || Кутылев, Зиннурова || <span style="color:red;">ПЗ 8, 9 подгр. (ауд.4336)</span> || Панов, Папулин
|-
| 6  16.40-18.00 || ПЗ 16 подгр. (ауд.3214) || Бартунов || <span style="color:red;">ПЗ 17, 20 подгр. (ауд.4335)</span> || Зиннурова, Вознесенская || <span style="color:red;">ПЗ 18, 19 подгр. (ауд.4336)</span> || Кутылев, Папулин
|}

===== Как происходит прием задач =====
# Написанный студентом код на языке программирования Python загружается им самостоятельно в систему автоматического приема задач на http://informatics.mccme.ru/.
# Система проверяет задачу, используя набор тестов и выдает результат проверки.
# Если автоматическая проверка пройдена, преподаватель осуществляет code review и выставляет конечную оценку за задачу, либо отправляет задачу на доработку (не более одного раза), снабдив замечаниями. 
# Временем сдачи задачи считается время прохождения автоматической проверки (статус “ОК”).  При получении задачи на доработку  чтобы не потерять баллы студент должен повторно пройти автоматическую проверку в недельный срок с момента получения замечаний.
# За задачи, сданные позже срока, возможно получить не более половины баллов.

===== Как зарегистрировать учетную запись на http://informatics.mccme.ru/. =====
# Необходимо зайти на сайт http://informatics.mccme.ru/ и в боковом  меню нажать ссылку Регистрация
# На открывшейся странице необходимо ввести:
## Логин и Пароль для авторизации в системе (придумайте и запомните),
## Ваши Фамилию, Имя, Отчество, Город (Москва), Страну (Россия).
## в поле email введите Вашу почту в домене @edu.hse.ru
## в поле Школа укажите Майнор ВШЭ – подгр. и номер Вашей подгруппы (например Майнор ВШЭ – подгр. 1) Класс 11 и год выпуска 2015
## Поставьте галочку что Вы не робот и нажмите кнопку Сохранить
# Далее в открывшемся окне введите Ваш логин и пароль и нажмите кнопку Вход.
# После удачной авторизации Вы будете перенаправлены на страницу курсов, можете найти в списке Курсов “Майнор ВШЭ” или пройти сразу на страницу http://informatics.mccme.ru/course/view.php?id=1128. По мере наступления практических занятий там будут появляться задачи.


[[Category:Майнор "Интеллектуальный анализ данных"]]

====Инструкции для студентов====
# Регистрация в системе автоматического приема задач
# Установка среды разработки PyCharm

====Полезные ссылки====
Интерпретаторы
# [https://www.python.org/ftp/python/3.4.3/python-3.4.3.msi Скачать Python 3.4 Windows] (используется в курсе)
Среды разработки IDE
# [http://wingware.com/pub/wingide-personal/5.1.5/wingide-personal-5.1.5-1.exe Wing IDE 5.1.5 Windows]
# [https://download.jetbrains.com/python/pycharm-community-4.5.3.exe PyCharm 4.5.3 Community Edition Windows]
# [https://download.jetbrains.com/python/pycharm-community-4.5.4.dmg PyCharm 4.5.4 Community Edition Mac OS X]

Контроль версий
# [https://github-windows.s3.amazonaws.com/GitHubSetup.exe GitHub Client Windows] 
# [http://downloads.atlassian.com/software/sourcetree/windows/SourceTreeSetup_1.6.18.exe SourceTree Windows]