Часть: Обязательная

Модуль: Естественно-научная и технологическая подготовка

Семестр: 1, 2

Старая версия

Наименование компетенции ФГОС ВО

Индикаторы достижения компетенций

Способен разрабатывать и реализовывать содержание учебных дисциплин, адаптировать и применять современные подходы и методы обучения, образовательные технологии (ПК-1.1) Знаний:
  • содержание современного предметного образования и особенности междисциплинарного контекста образования
  • требования методического обеспечения образовательной деятельности и проектирования образовательного маршрута
  • нормативные требования и алгоритмы проектирования учебных дисциплин и моделей предметного образования
Умений:
  • разрабатывать образовательные программы, программы дисциплин предметного содержания
  • проектировать содержание различных моделей предметного образования и применять их в образовательной практике
  • применять принципы междисциплинарного подхода в образовании при проектировании содержания предметного образования
Навыков:
  • проектирования учебных дисциплин и моделей предметного образования разного уровня, в том числе в междисциплинарном контексте
  • Зачет (1 семестр)
  • Зачет с оценкой (2 семестр)

Вид учебной работы Часов
(по видам работ)
Семестры
1 2
Контактная работа (всего) 54 28 26

Лекционные занятия

8 8

Лабораторные занятия

46 20 26

Самостоятельная работа

162 80 82
Всего, часов/зачетных единиц 216 / 6 108 / 3 108 / 3

Показаны записи 1-1 из 1.
Наименование раздела дисциплиныСодержание разделаВсего, час (без контроля и консультаций)ЛекЛабСР
Математическая статистика и теория вероятностей для анализа данныхТипы данных в аналитике: номинативные, порядковые, интервальные и относительные шкалы измерения, дискретные и непрерывные данные, структурированные и неструктурированные данные. Практика: загрузка произвольного датасета и автоматическое определение типа каждой переменной с последующей классификацией и визуализацией распределений в зависимости от типа. Источники данных: внутренние базы данных, CRM-системы, веб-аналитика, логи серверов, API сторонних сервисов, открытые датасеты, данные сенсоров и IoT-устройств, опросы и анкетирование, краудсорсинговые платформы. Практика: написание скрипта для извлечения данных из разных источников с автоматической обработкой форматов и единой структурой на выходе, имитация потоковых данных. Этапы аналитического процесса: постановка задачи и определение бизнес-вопроса, сбор и извлечение данных, первичная обработка и очистка, разведочный анализ, формулировка гипотез, подтверждающий анализ и моделирование, интерпретация результатов и визуализация, коммуникация выводов и принятие решений. Теория выборок. Описательная статистика: меры центральной тенденции — среднее арифметическое, медиана, мода, меры разброса — размах, дисперсия, среднеквадратическое отклонение, коэффициент вариации, интерквартильный размах, меры формы — асимметрия и эксцесс. Практика: генерация выборок с заданными характеристиками, автоматический расчет всех описательных статистик и визуальное сравнение поведения среднего и медианы на данных с разным уровнем зашумленности и выбросами. Частотный анализ: построение таблиц частот для категориальных и непрерывных переменных, абсолютные и относительные частоты, накопленные частоты, группировка данных и построение интервальных рядов, двумерные таблицы сопряженности. Практика: автоматическое построение частотных таблиц с выбором оптимального количества интервалов для непрерывных переменных, визуализация распределений с подсветкой ключевых процентилей. Разведочный анализ данных: первичный обзор структуры датасета, описательные сводки для каждой переменной, выявление пропущенных значений и их природа, детекция и анализ выбросов с использованием метода межквартильных размахов и Z-оценок, визуализация распределений через гистограммы, боксплоты, ядерные оценки плотности, анализ взаимосвязей между переменными с использованием диаграмм рассеяния и матриц рассеяния, тепловые карты корреляций, сегментация данных и сравнение распределений по группам, формулировка гипотез на основе разведочного анализа. Практика: создание единой функции автоматической генерации EDA-отчета с полным набором графиков и сводных таблиц, интерактивное исследование с возможностью фильтрации по группам. Вероятностное пространство и аксиоматика Колмогорова, классическое, геометрическое, статистическое и субъективное определения вероятности. Практика: симуляция большого числа испытаний с визуализацией сходимости эмпирической частоты к теоретической вероятности для различных экспериментов. Условная вероятность, независимость событий, формула полной вероятности и теорема Байеса. Практика: реализация байесовского обновления убеждений на симулированных данных с построением графиков изменения апостериорных вероятностей по мере поступления новой информации. Случайные величины дискретного и непрерывного типа, функция распределения, функция плотности вероятности и функция вероятности, квантили и процентили. Практика: генерация выборок и построение эмпирических и теоретических функций распределения на одном графике, расчет квантилей и их визуальная интерпретация. Математическое ожидание и его свойства, дисперсия и среднеквадратическое отклонение, начальные и центральные моменты, коэффициенты асимметрии и эксцесса. Практика: численное исследование моментов на выборках разного объема с визуализацией сходимости выборочных моментов к теоретическим. Ковариация и коэффициент корреляции Пирсона. Практика: генерация данных с различными типами и уровнями корреляции с визуализацией через облака точек и анализ чувствительности корреляции к выбросам. Дискретные распределения: биномиальное, пуассоновское, геометрическое, гипергеометрическое. Практика: симуляция процессов, соответствующих каждому распределению, с визуальным сравнением эмпирических гистограмм и теоретических вероятностей при разных параметрах. Непрерывные распределения: равномерное, нормальное, экспоненциальное, логистическое, распределение Лапласа. Практика: построение интерактивных графиков с ползунками для исследования влияния параметров на форму каждого распределения с наложением эмпирических данных. Распределения, связанные с нормальным: хи-квадрат, Стьюдента, Фишера. Практика: генерация выборок и визуальное исследование изменения формы распределений при изменении числа степеней свободы с наложением нормальной кривой для сравнения. Многомерное нормальное распределение, условные и маргинальные распределения. Практика: построение двумерных и трехмерных визуализаций с контурными графиками и исследование условных распределений при фиксировании одной из переменных. Генеральная совокупность и выборка, репрезентативность и виды выборок. Практика: имитация различных схем выборки из генеральной совокупности и визуальное сравнение распределений выборок между собой и с генеральной совокупностью. Порядковые статистики, размах и интерквартильный размах, эмпирическая функция распределения. Практика: построение эмпирических функций распределения для выборок разного объема с визуализацией сходимости к теоретической функции распределения. Точечное оценивание параметров, несмещенность, состоятельность и эффективность оценок. Практика: многократная симуляция выборок и построение распределений оценок для наглядной демонстрации несмещенности, состоятельности и относительной эффективности различных методов оценивания. Метод моментов и метод максимального правдоподобия. Практика: реализация обоих методов для стандартных распределений и сравнение качества оценок через MSE и визуализацию функции правдоподобия с выделением точки максимума. Доверительные интервалы для среднего, дисперсии и пропорции, интервалы предсказания. Практика: построение доверительных интервалов с визуализацией покрытия для множества симулированных выборок и исследование влияния объема выборки и уровня доверия на ширину интервала. Закон больших чисел и центральная предельная теорема. Практика: визуальная демонстрация сходимости среднего к матожиданию и нормализации распределения выборочных средних для выборок из любых исходных распределений. Стандартная ошибка среднего. Практика: исследование зависимости стандартной ошибки от объема выборки с визуализацией и сравнением с теоретической формулой. Бутстрэп для оценки неопределенности статистик. Практика: реализация бутстрэпа для произвольной статистики с построением распределения бутстрэп-оценок и доверительных интервалов с последующим сравнением с параметрическими методами. Логика проверки гипотез и принятия решений в условиях неопределенности, нулевая и альтернативная гипотезы, ошибки первого и второго рода, уровень значимости и статистическая мощность, практический размер эффекта. Практика: симуляция A/B-тестов с контролируемым эффектом и визуализация зависимости мощности от размера выборки и величины эффекта. Параметрические тесты для сравнения групп: сравнение среднего с эталоном, сравнение двух независимых групп, сравнение двух связанных групп. Практика: автоматический выбор между параметрическим и непараметрическим тестом на основе проверки условий применимости, визуализация результатов с доверительными интервалами. Дисперсионный анализ для сравнения трех и более групп, разложение вариабельности на внутригрупповую и межгрупповую составляющие, пост-хок сравнения с поправкой на множественные тесты. Практика: сквозной анализ влияния категориального фактора на целевую метрику с автоматической визуализацией боксплотов и выводом значимых различий между группами. Непараметрические критерии для работы с ненормальными распределениями и порядковыми данными: альтернативы t-тесту для независимых и зависимых выборок, альтернатива однофакторному ANOVA. Практика: сравнение результатов параметрических и непараметрических тестов на одних и тех же данных с выбросами и демонстрация устойчивости непараметрических методов. Критерий хи-квадрат для анализа категориальных данных: проверка независимости признаков в таблицах сопряженности, расчет ожидаемых частот и остатков, оценка силы связи между категориями. Практика: анализ пользовательских сегментов по категориальным признакам с визуализацией отклонений и интерпретацией бизнес-инсайтов.10882080

Показаны записи 1-1 из 1.
Наименование раздела дисциплиныСодержание разделаВсего, час (без контроля и консультаций)ЛабСР
Продвинутые методы статистики для машинного обученияКорреляционный анализ: линейная корреляция Пирсона, ранговые корреляции Спирмена и Кендалла для монотонных и нелинейных зависимостей. Практика: построение корреляционных матриц с автоматической фильтрацией значимых связей и визуализацией тепловой карты. Регрессионный анализ как инструмент прогнозирования: линейная регрессия с одним и множеством предикторов, интерпретация коэффициентов модели, оценка качества через меры объясненной дисперсии. Практика: построение модели прогноза на реальных данных с анализом значимости каждого фактора и визуализацией зависимости предсказанных значений от фактических. Диагностика регрессионных моделей: анализ остатков на нормальность, гомоскедастичность и независимость, выявление мультиколлинеарности среди предикторов. Практика: автоматическая проверка всех допущений линейной регрессии с генерацией диагностических графиков и рекомендаций по улучшению модели. Логистическая регрессия для бинарной классификации: оценка вероятностей, интерпретация отношения шансов, выбор оптимального порога классификации. Практика: построение классификатора с визуализацией разделяющей границы и оценкой качества через кривые и метрики. Регуляризованные методы регрессии для борьбы с переобучением и отбора признаков: штрафные функции и их влияние на коэффициенты модели. Практика: подбор параметров регуляризации через кросс-валидацию с визуализацией траекторий коэффициентов и сравнением с обычной регрессией. Байесовский подход в статистическом моделировании: априорные и апостериорные распределения параметров, обновление убеждений по мере поступления данных. Практика: построение байесовской модели с визуализацией апостериорных распределений и их сравнением с точечными оценками классической статистики. Бутстрэп для оценки неопределенности сложных статистик и моделей: построение доверительных интервалов для коэффициентов регрессии, AUC и любых пользовательских метрик. Практика: реализация бутстрэп-оценки для произвольной модели с построением распределений метрик качества и доверительных интервалов. Пермутационные тесты как универсальный непараметрический метод проверки гипотез без предположений о распределении. Практика: реализация пермутационного теста для любой тестовой статистики с визуализацией эмпирического нулевого распределения и сравнением с классическими тестами. Множественное тестирование и проблема ложных открытий: контроль семейственной ошибки и доли ложных открытий при одновременной проверке большого числа гипотез. Практика: применение корректировок p-value в задачах с тысячами признаков с визуализацией распределения скорректированных значений. Методы снижения размерности для визуализации и предобработки: выделение главных компонент для сжатия данных с минимальной потерей информации. Практика: визуализация многомерных данных в двух измерениях с интерпретацией главных компонент как скрытых факторов. Кластерный анализ для сегментации данных: расстояние между объектами, методы группировки без учителя, оценка качества кластеризации. Практика: сегментация клиентской базы с визуализацией кластеров и профилированием каждого сегмента. Деревья решений как интерпретируемый метод классификации и регрессии: критерии разделения, важность признаков, управление сложностью модели. Практика: построение и визуализация дерева решений с интерпретацией правил классификации для каждого листа. Ансамблевые методы для повышения точности прогнозов: случайный лес как агрегация множества деревьев, градиентный бустинг для последовательного улучшения модели. Практика: сравнение базовых и ансамблевых моделей на реальной задаче с анализом важности признаков и визуализацией кривых обучения. Интерпретация и объяснение моделей машинного обучения: глобальная важность признаков и локальные объяснения отдельных предсказаний. Практика: визуализация важности признаков для любой модели и построение локальных объяснений для ключевых наблюдений. Автоматизация процесса статистического анализа: построение пайплайнов от очистки до финальной модели с интерактивными отчетами. Практика: создание сквозного решения, которое принимает сырые данные и выдает интерпретируемые статистические выводы и рекомендации.1082682

1) Анализ данных [Электронный ресурс] : учеб. для вузов / В. С. Мхитарян, М. Ю. Архипова, Т. А. Дуброва [и др.] ; под ред. В. С. Мхитаряна. – Москва : Юрайт, 2026. – (Высшее образование). – Добавлено: 26.03.2026. – Проверено: 25.09.2026. – Режим доступа: ЭБС Юрайт по паролю. – ISBN 978-5-534-19964-2. - URL: https://urait.ru/bcode/583032.
2) Миркин, Борис Григорьевич. Базовые методы анализа данных [Электронный ресурс] : учеб. и практикум для вузов / Б. Г. Миркин. – Москва : Юрайт, 2026. – (Высшее образование). – Добавлено: 04.03.2026. – Проверено: 25.09.2026. – Режим доступа: ЭБС Юрайт по паролю. – ISBN 978-5-534-19709-9. - URL: https://urait.ru/book/bazovye-metody-analiza-dannyh-583143.
3) Бессмертный, Игорь Александрович. Интеллектуальные системы [Электронный ресурс] : учеб. и практикум для вузов / И. А. Бессмертный, А. Б. Нугуманова, А. В. Платонов. – Москва : Юрайт, 2024. – (Высшее образование). – Добавлено: 04.03.2026. – Проверено: 25.09.2026. – Режим доступа: ЭБС Юрайт по паролю. – ISBN 978-5-534-01042-8. - URL: https://urait.ru/bcode/537001.
1) Целых, Александр Николаевич. Извлечение знаний методами машинного обучения [Электронный ресурс] : учеб. пособие по курсам "Модели и методы инженерии знаний", "Методы машинного обучения" / А. Н. Целых, Э. М. Котов. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : ЮФУ, 2022. – Добавлено: 21.05.2025. – Проверено: 25.09.2026. – Режим доступа: ЭБС Znanium по паролю. – ISBN 978-5-9275-4215-4. - URL: https://znanium.ru/catalog/document?id=439254.
2) Яковлев, Владимир Борисович. Методы анализа данных региональной статистики российского образования : монография / В. Б. Яковлев ; Департамент образования и науки г. Москвы, Гос. образоват. учреждение высш. образования г. Москвы "Моск. гор. пед. ун-т" (ГАОУ ВО МГПУ), Ин-т цифрового образования. – Москва : МГПУ, 2021. – 128 с. : ил., табл. – Библиогр.: с. 82–83. – Прил.: с. 84–127. – ISBN 978-5-243-00679-8. - URL: https://resources.mgpu.ru/showlibraryurl.php?docid=534353&foldername=fulltexts&filename=534353.pdf.
3) Макшанов, Андрей Владимирович. Большие данные. Big Data [Электронный ресурс] : учебник / А. В. Макшанов, А. Е. Журавлев, Л. Н. Тындыкарь. – Санкт-Петербург ; Москва ; Краснодар : Лань, 2024. – Добавлено: 21.06.2024. – Проверено: 25.09.2026. – Режим доступа: ЭБС Лань по паролю. – ISBN 978-5-507-46866-9. - URL: https://e.lanbook.com/book/322664.
4) Платонов, Алексей Владимирович. Машинное обучение [Электронный ресурс] : учеб. для вузов / А. В. Платонов. – Москва : Юрайт, 2026. – (Высшее образование). – Добавлено: 30.06.2026. – Проверено: 25.09.2026. – Режим доступа: ЭБС Юрайт по паролю. – ISBN 978-5-534-22200-5. - URL: https://urait.ru/book/mashinnoe-obuchenie-600893.

Показаны записи 1-2 из 2.
Учебная аудиторияМатериально-техническое обеспечение
Аудитория для лабораторной работыСпециализированная мебель, системный блок, монитор, видеопроектор, акустические колонки, интерактивная доска, поворотно-передвижная аудиторская доска, наборы демонстрационного оборудования и учебно-наглядных пособий, обеспечивающие тематические иллюстрации
Помещение для самостоятельной работыСпециализированная мебель, системный блок, монитор, видеопроектор, акустические колонки, интерактивная доска, поворотно-передвижная аудиторская доска, наборы демонстрационного оборудования и учебно-наглядных пособий, обеспечивающие тематические иллюстрации
Microsoft, Лицензия на программное обеспечение Academic licenses
Статус Автор Дата
Подписано простой электронной подписью Вознесенская Наталья Владимировна 2026-08-31 13:06:52