[Stepik] AI&DS симбиоз: Python, Математика и Промпт-инжиниринг (Ильдар Мустафин)

​

Курс объединяет Математику, Python и Промпт-инжиниринг в одну рабочую связку. Вы последовательно изучите функции, основы статистики, векторы, матрицы и работу с данными в JSON-файлах, затем закрепите эти темы программированием на Python и научитесь ставить нейросетям точные задачи через промпты и SKILL.md.

Чему вы научитесь:

• Программировать скрипты на Python, извлекать массивы данных из JSON файлов, анализировать их и делать выводы
• Реализовывать математические идеи на Python и видеть связь между формулой, кодом и результатом анализа
• Работать с основными характеристиками данных: модой, медианой, квартилями, децилями и перцентилями
• Понимать виды и категории данных
• Применять функции для описания и моделирования процессов, находить нули функций и отличать линейные зависимости от нелинейных
• Работать с векторами, скалярным, векторным и смешанным произведениями, матрицами и матричными операциями
• Использовать метод Гаусса как основу для дальнейшей работы с матрицами
• Составлять промпты для нейросетей при работе со статистикой, функциями, векторами и матрицами
• Создавать и выстраивать систему SKILL.md, чтобы нейросеть точнее понимала аналитическую задачу и выдавала проверяемый результат

Этот курс выстраивает знания в правильной последовательности: сначала вы приобретаете необходимые базовые знания из Python, потом нарабатываете навык работы с алгебраическими преобразованиями, далее закрепляете математическую основу анализа: введение в статистику, функции и моделирование, векторы и матрицы. После формирования этой базы вы переходите к промпт-инжинирингу и учитесь ставить нейросетям задачи так, чтобы использовать их как рабочий инструмент аналитика: задавать контекст, описывать требования к расчётам, формулировать ограничения и проверять результат.

Важно: на курсе отдельное внимание уделяется JSON-файлам, потому что это распространённый формат передачи и хранения данных. Таким образом математика не остаётся набором формул, а программирование не сводится к копированию чужого кода. Вы учитесь видеть связь между аналитической задачей, математической моделью и её реализацией.

В курсе предусмотрены отдельные задания по созданию файлов скиллов типа SKILL.md, постановке задач для статистического, векторного и матричного анализа, а также итоговые экзаменационные задачи.

Как проходит обучение:

Курс построен так, чтобы вы не изучали математику, Python и промпт-инжиниринг по отдельности, а сразу видели их связь в аналитических задачах:

• Сначала через видеоурок или текст вы разбираете математическую идею простым языком и понимаете, где она применяется в анализе данных
• Затем изучаете, как реализовать эту идею на Python и работать с данными, включая данные в JSON-файлах
• После этого закрепляете материал на практических задачах с автоматической проверкой
• Далее учитесь ставить нейросети точные задачи по изученной теме: описывать контекст, указывать требования к расчётам, задавать ограничения и проверять ответ
• По отдельным блокам выполняете итоговые задания, которые объединяют математику, программирование и работу с ИИ

Для кого этот курс:

• Вы знаете базовый Python, но пока не понимаете, как применять его для математических и аналитических задач
• Вы изучали математику раньше, но не видите её связи с моделированием процессов, данными и программированием
• Вы хотите разобраться в функциях, статистических показателях, векторах и матрицах не только теоретически, но и через код
• Вы сталкиваетесь с JSON-файлами и хотите понимать, почему данные передаются в таком формате и как с ними работать
• Вы используете нейросети, но хотите перейти от случайных запросов к понятной постановке аналитических задач
• Вы хотите уверенно объяснять, что делает код, какие математические действия за ним стоят и насколько корректен результат

Начальные требования: базовые знания арифметики и уверенное владение ПК. Обучение начинается с простейших основ.

Что вы получаете:

• Чёткое понимание базовых конструкций Python, без лишних отступлений
• Уверенность в математических основах, которые нужны для анализа данных
• Системное понимание функций, описательной статистики, векторов, матриц и их роли в анализе данных
• Навык работы с данными в JSON-файлах и понимание структуры передаваемой информации
• Практику программирования математических и аналитических задач на Python
• Понимание связи между функциями, моделированием процессов, кодом и интерпретацией результата
• Навык постановки задач нейросетям для статистического, векторного и матричного анализа
• Умение создавать файлы навыков типа SKILL.md и использовать промпт-инжиниринг как инструмент аналитика, а не как способ получить непроверенный готовый ответ
• Подготовку к более сложным задачам анализа данных, где требуется одновременно владеть математикой, кодом и современными ИИ-инструментами

Программа:

1. Знакомство и простые задачи

• Распространённые ошибки в современной аналитике

2. Введение в Python. Ввод/Вывод

• Ввод информации: от input() до файлов
• Вывод информации: от print() до логов

3. Введение в Python. Структуры данных

• Списки в Python
• Кортежи в Python
• Множества в Python
• Словари в Python

4. Введение в Python. Циклы и ветвления

• Циклы
• Условия

5. Введение в Python. Must-Have библиотеки

6. Введение в алгебру

• Аналитика и алгебра: с чего начинается связь?
• Степени в аналитике
• Дробные выражения в аналитике
• Применение уравнений в анализе данных
• Экзамен: популярные выражения в анализе данных

7. Неделя 1. Концепции о данных и их программная реализация

• Мода, медиана, квартили, децили, перцентили
• Кейс: закупки сиропов для кофейни
• Виды и категории данных
• JSON файлы и почему данные передаются в них
• Промпт-инжиниринг: учимся писать SKILL.md
• Промпт-инжиниринг: экзаменационная задача

8. Неделя 2. Функции и процессы в аналитике

• Про функцию простейшим языком
• JSON-данные и анализ линейных процессов
• Единство в функциях между программированием и математикой
• Моделирование массы человека
• Нелинейные и параболические процессы
• Нули функций в анализе данных

9. Неделя 3. Функции и процессы в аналитике

• Метод Гаусса и предисловие к матрицам
• Промпт-инжиниринг: формируем правильную систему скиллов
• Экзамен: базовое моделирование процессов

10. Неделя 4. Векторы и матрицы

• Суть векторов и их применение в аналитике
• Скалярное произведение в анализе данных
• Векторное произведение в анализе данных
• Смешанное произведение. Работа векторов в связке
• Векторный анализ через JSON файлы
• Матрицы и операции над ними при анализе данных
• Промпт-инжиниринг: скиллы для матричной аналитики
• Экзаменационные задачи

Автор Ильдар Мустафин

• Преподаватель математики и математического программирования
• Разработал авторскую методику по упрощённому изучению аналитической математики для гуманитариев и программистов
• Выпускник ТУСУР (факультет РТФ), диплом бакалавра с отличием, диплом магистра с отличием
• Выпускник КГПИ (факультет РТФ), диплом бакалавра с отличием