Python Programming Language

2020/2021

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

4

ECTS credits

Delivered at:

School of Applied Mathematics

Course type:

Compulsory course

When:

3 year, 1, 2 module

Instructor

Bober, Stanislav A.

Программа дисциплины

Аннотация

Целями освоения дисциплины «Язык программирования Python» является: ● понимание основ функционального и объектно-ориентированного программирования на языке Python; ● использования языка Python для решения научных, вычислительных задач и задач анализа данных; ● приобретение навыков и опыта использования широко используемых модулей NumPy, SciPy, Matplotlib, SymPy, Pandas, Scikit-learn, Cython, Numba; ● приобретение навыков и опыта использования интерактивной среды Jupyter Notebook и среды разработки Spyder. Дисциплина реализуется в он-лайн формате

Цель освоения дисциплины

• Получение знаний и навыков программирования на языке Python и использования имеющих широкое применение модулей так называемого «научного стека» (Numpy, Scipy, Matplotlib, Pandas).

Планируемые результаты обучения

• Реализует вычислительный алгоритм используя Scipy, визуализирует результаты используя Matplotlib.
• Полноценно использует Jupyter Notebook, пишет программу на Python для обработки текста.
• Устанавливает сборку Anaconda, запускает и использует Jupyter Notebook, пишет простую программу на Python.
• Реализует алгоритм на Python в процедурной и функциональной парадигмах, создает регулярные выражения для обработки текста.
• Реализует вычислительный алгоритм используя Numpy, создает графики используя Matplotlib
• Загружает и обрабатывает данные используя Pandas.
• Определяет необходимость оптимизации, часть программы, подлежащую оптимизации скорости выполнения, и применяет Cython, Numba и Dask для оптимизации. Измеряет и сравнивает скорости выполнения до и после оптимизации.
• Реализует программу на языке Python в объектно-ориентированной парадигме, применяет декораторы.

Содержание учебной дисциплины

• Введение в Python. Сборка Anaconda (miniconda). Среда программирования Jupyter Notebook. Основные типы данных: строки, списки, кортежи, словари.
  Синтаксис Python, управляющие инструкции (условные операторы, циклы, генераторы списков), строки, списки, словари, функции.
• Интерактивное программирование в Jupyter Notebook. Обработка текстов.
  Статистическая обработка текста.
• Процедурное и функциональное программирование. Регулярные выражения.
  Функциональное программирование. Регулярные выражения.
• Модули NumPy, Matplotlib и их применение.
  Модуль NumPy.
• Модуль SciPy, численные алгоритмы.
  Модуль SciPy, численные алгоритмы.
• Модуль Pandas, работа с таблицами и анализ данных.
  Модуль Pandas, работа с таблицами и анализ данных.
• Оптимизация расчетов при помощи Cython, Numba и Dask.
  Оптимизация расчетов при помощи Cython, Numba и Dask.
• Объектно-ориентированное программирование в Python, декораторы.
  Объектно-ориентированное программирование в Python, декораторы.

Элементы контроля

• аудиторный контроль
• домашняя работа 1-ый модуль
  Домашние задания выдаются в электронной форме в формате Jupyter Notebook (*.ipynb). Такой ноутбук (файл) подготавливается преподавателем для каждого студента, и студент обязан выполнить задание именно в этом ноутбуке, после чего загрузить этот ноутбук по ссылке, указанной в одной из первых ячеек этого ноутбука. Допускается загрузка нескольких версий ноутбука, при этом для проверки будет использована последняя версия, которая была загружена до дедлайна.
• прохождение онлайн курса
• экзамен 1-го модуля
• экзамен 2-го модуля
• домашняя работа 2-ой модуль
  Домашние задания выдаются в электронной форме в формате Jupyter Notebook (*.ipynb). Такой ноутбук (файл) подготавливается преподавателем для каждого студента, и студент обязан выполнить задание именно в этом ноутбуке, после чего загрузить этот ноутбук по ссылке, указанной в одной из первых ячеек этого ноутбука. Допускается загрузка нескольких версий ноутбука, при этом для проверки будет использована последняя версия, которая была загружена до дедлайна.
• Контрольно-измерительные материалы
• аудиторный контроль
• домашняя работа 1-ый модуль
  Домашние задания выдаются в электронной форме в формате Jupyter Notebook (*.ipynb). Такой ноутбук (файл) подготавливается преподавателем для каждого студента, и студент обязан выполнить задание именно в этом ноутбуке, после чего загрузить этот ноутбук по ссылке, указанной в одной из первых ячеек этого ноутбука. Допускается загрузка нескольких версий ноутбука, при этом для проверки будет использована последняя версия, которая была загружена до дедлайна.
• прохождение онлайн курса
• экзамен 1-го модуля
• экзамен 2-го модуля
• домашняя работа 2-ой модуль
  Домашние задания выдаются в электронной форме в формате Jupyter Notebook (*.ipynb). Такой ноутбук (файл) подготавливается преподавателем для каждого студента, и студент обязан выполнить задание именно в этом ноутбуке, после чего загрузить этот ноутбук по ссылке, указанной в одной из первых ячеек этого ноутбука. Допускается загрузка нескольких версий ноутбука, при этом для проверки будет использована последняя версия, которая была загружена до дедлайна.
• Контрольно-измерительные материалы

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (2 модуль)
  0.5 * экзамен 1-го модуля + 0.5 * экзамен 1-го модуля

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Северенс Ч. - Введение в программирование на Python - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 231с. - ISBN: - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100703

Рекомендуемая дополнительная литература

• Нуньес-Иглесиас Х., Уолт ван дер Ш., Дэшноу Х. - Элегантный SciPy - Издательство "ДМК Пресс" - 2018 - 266с. - ISBN: 978-5-97060-600-1 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/116124
• Сузи Р.А. - Язык программирования Python - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 350с. - ISBN: 5-9556-0058-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100546