في العصر الرقمي الذي نعيش فيه ، يضر جمع البيانات وتحليلها وتخزينها بنجاح الأعمال التجارية. تدرك الشركات أن نجاحها يعتمد على قدرتها على استخلاص رؤى ذات مغزى من بيانات المستخدم وتطبيقها في استراتيجيتها. هذا هو المكان الذي يأتي فيه علماء البيانات. لمساعدتك على فهم ماهية علم البيانات بشكل أفضل وكل ما يتعلق به ، قمنا بإنشاء هذه المقالة الإرشادية برنامج علوم البيانات في البكالوريوس والماجيستر .
عند مفترق الطرق بين الرياضيات والأعمال وعلوم الكمبيوتر ، يقوم برنامج علوم البيانات بتدريب الطلاب ليكونوا قادرين على استغلال وفهم كميات كبيرة من البيانات الخام ، والمعروفة أيضًا باسم البيانات الضخمة. سيكون لديك المعرفة والمهارات التقنية ، والتي ستتيح لك معرفة كيفية استخدام وتطوير الذكاء الاصطناعي في صنع القرار. التعلم الآلي ، التعلم العميق ، هندسة البرمجيات: سيتم اكتساب كل هذه المفاهيم في نهاية الفصول الأربعة من التدريب.
من المعقد أن تحدد بدقة ما هو علم البيانات ، لأن هذا المجال متعدد التخصصات. ومع ذلك ، يمكن القول أن الأمر يتعلق باستخراج معلومات قابلة للاستخدام من البيانات غير المعالجة ، من أجل رسم الاتجاهات أو الاتصالات.
تحذير: يجب عدم الخلط بين عالم البيانات ومحلل البيانات. الأول هو عالم يتدخل في المراحل الأولية في مجموعات البيانات لفرزها وتخزينها وتصميم أدوات النمذجة لتسهيل تحليلها. هذا هو المكان الذي يلعب فيه محلل البيانات.
فهرس
نبدة حول برنامج تخصص علم البيانات
علم البيانات هو تخصص علمي عند تقاطع علوم الكمبيوتر والرياضيات التطبيقية (على وجه الخصوص الإحصاء) والذي ظهر خلال السنوات العشر الماضية مع انتشار أجهزة الاستحواذ والأشياء المتصلة والإنترنت. كتل ضخمة من البيانات (البيانات الضخمة). تشكل هذه الكمية المتزايدة من البيانات ثروة يجب استكشافها واختيارها وتصفيتها وتفسيرها من أجل توليد المعرفة.
هذه القدرة على استخلاص المعرفة من البيانات تتعلق بالعديد من قطاعات النشاط التي تتراوح من الصحة إلى العلوم الإنسانية الرقمية ، بما في ذلك الخدمات اللوجستية والأتمتة المنزلية والتجارة الإلكترونية والتمويل. وبالتالي ، سيكون هذا المجال في المدى القصير جدًا ، ولفترة طويلة ، ناقلًا للابتكار والثروة.
الهدف من الدورة المعيارية “علم البيانات” لترخيص الكمبيوتر هو تدريب متخصصي البيانات من خلال غرس: – الأسس النظرية اللازمة في الرياضيات العامة والإحصاء ، لتحليل واستغلال واستخراج المعرفة الأولية من البيانات ، – القواعد النظرية اللازمة في علوم الكمبيوتر ، مع إتقان ما لا يقل عن ثلاث لغات برمجة – القواعد الرياضية والحاسوبية اللازمة لمعالجة الإشارات والصور. – المعرفة اللازمة لتطوير تحليل البيانات ومعالجتها البنية التحتية.
السنة الأولى من هذه الدورة مشتركة مع الدورة الأخرى لذكر تكنولوجيا المعلومات. في السنة الثانية ، هناك وحدتان تدريبيتان مخصصتان لعلوم البيانات ، والسنة الثالثة تسمح لك بالحصول على تلوين حقيقي “لعلوم البيانات”.
برنامج علوم البيانات في البكالوريوس
أعادت التطورات الرئيسية والحديثة في علم البيانات تعريف الإطار الكلاسيكي لنمذجة الظواهر الصناعية والطبيعية ، من خلال تفاعل ثنائي الاتجاه ، ونماذج مستمرة وجميع البيانات (عادةً ما تكون ضخمة) بشكل أساسي من ظهور أجهزة الاستشعار وأجهزة الاستشعار من جميع الأنواع.
يهدف بكالوريوس علم البيانات والنمذجة إلى إنشاء هذا الرابط الفريد وتوفير الأسس لجيل جديد من الطلاب رفيعي المستوى. سيمكن التدريب المقترح الحائزين على جائزة المستقبل ليكونوا قادرين على نمذجة واكتساب ودراسة البيانات ، ثم تفسيرها من أجل استخراج معلومات مفيدة لصنع القرار أو تحسين وإثراء النماذج المستمرة الحالية.
برنامج علوم البيانات في البكالوريوس يتمحور حول :
الدورة الأولى :
- علم الأحياء الخلوي
- حساب التفاضل والتكامل
- الجبر الخطي
- الخوارزميات وبرمجة بايثون
- الميكانيكا: تاريخ الأديان
- لغات وتقنيات الاتصال
الدورة الثانية:
- الجبر الخطي العددي لتحليل البيانات
- احتمالا
- الخوارزميات المتقدمة والبرمجة سي
- الديناميكا الحرارية
- نظرية المعرفة – تاريخ وفلسفة العلوم
- تقنيات اللغات والتواصل 1
- مشروع السنة الأولى
الدورة الثالثة:
- الطرق الرياضية والرقمية للعلوم والهندسة 1
- الحد من تماثل الشكل والمساحات الإقليدية والهيرميتية
- وظائف متعددة المتغيرات ومقدمة في الطوبولوجيا
- إحصائيات استنتاجية مع R.
- الكهرباء الساكنة والمغناطيسية
- الاتصال الاستراتيجي
الدورة الرابعة:
- تحليل فورييه ومعالجة الإشارات
- التعلم الإحصائي مع R
- الطرق الرياضية والرقمية للعلوم والهندسة 2
- الكهرومغناطيسية
- رواية القصص والارتجال المسرحي
- مشروع السنة الثانية
الدورة الخامسة:
- الاحتمالية التطبيقية
- التعلم الآلي واستخراج البيانات
- البرمجة الشيئية في C ++
- الفيزياء الحديثة
- موضوعات خاصة وندوات 1
- محاكاة الأعمال: الإستراتيجية والتسويق والتمويل
الدورة السادسة:
- التحسين وبحوث العمليات
- مقدمة في الحوسبة الكمومية
- موضوعات خاصة وندوات II
- ريادة الأعمال والابتكار والتصميم
- مشروع متعدد التخصصات 1
- مشروع متعدد التخصصات II
تدريب نهاية الدراسة:
في نهاية الدورة ، يكمل الطالب أيضًا تدريبًا في نهاية الدراسة لمدة 3 أشهر ، في المغرب أو في الخارج ، مما يسمح له باكتشاف الحياة المهنية في شركة أو في مختبر أبحاث.
الغرض من هذا التدريب هو تطبيق المعرفة والخبرة المكتسبة ، العملية والنظرية على حد سواء ، وتسهيل التكامل المهني.
برنامج علوم البيانات في الماجيستر
تعد درجة الماجستير في علوم البيانات برنامجًا جديدًا نسبيًا للخريجين يجمع بين المفاهيم الأساسية من الرياضيات وعلوم الكمبيوتر والإحصاء وعلوم المعلومات للاستفادة من الرؤى ومساعدة علماء البيانات على تحسين العمليات التشغيلية والتجارية. يتم وضع ماجستير علوم البيانات في أفضل وضع لشخص مهتم بتعزيز مهنته في علوم البيانات ، أو مهتم ببناء أو توسيع المهارات في التعلم الآلي ، وتحليل المجموعات ، وقواعد البيانات ، وتصور البيانات ، والإحصاءات ، واستخراج البيانات والمزيد.
الدورة الأولى :
- البرمجة وقواعد البيانات المتقدمة
- التحليل العددي والمعادلات التفاضلية
- الاحتمالية التطبيقية والنمذجة العشوائية
- البحث التشغيلي ، التحسين
- الإحصاء وتحليل البيانات
- التواصل واللغة الإنجليزية المهنية 1
:الدورة الثانية
- التعلم الالي
- التحسين العشوائي
- الحوسبة الموزعة HPC
- البرمجة اللغوية العصبية ، التعرف على الكلام ، التنقيب على الويب
- معالجة الإشارات والصور
- التواصل واللغة الإنجليزية المهنية 2
الدورة الثالثة:
- مستودع البيانات ، ذكاء الأعمال ، أمن تكنولوجيا المعلومات
- تصميم عقلية للتعلم الجديد
- التعلم العميق ، رؤية الكمبيوتر
- الرياضيات المتقطعة ، نظرية الرسم البياني
- التقريب عالي الأبعاد
- مشروع الدورة الثالثة
الدورة الاحترافية:
- ميكانيكا الأوساط المتصلة
- قوانين الحفظ والأحجام المحدودة
- الصياغة والتقريب المتغير
- تحلل المجال
- برمجة GPU
الدورة الرابعة:
مشروع نهاية الدراسة: في نهاية الدورة ، يكمل الطالب فترة تدريب في نهاية الدراسة لمدة 6 أشهر ، مما يسمح له باكتشاف الحياة المهنية في شركة أو في مختبر أبحاث. الغرض من هذا التدريب هو تطبيق المعرفة والخبرة المكتسبة ، العملية والنظرية على حد سواء ، وتسهيل التكامل المهني.
ما هي مجالات تطبيق علم البيانات؟
مع تراكم حجم البيانات المتاحة في عدد كبير من المجالات ، توجد تقنيات جديدة للجمع والتحليل في جميع قطاعات النشاط الاقتصادي والبحث تقريبًا.
◆ في القطاع الخاص
سيؤدي علم البيانات إلى تحسين استغلال البيانات وحمايتها وتعزيزها. الهدف بالنسبة للشركات هو توقع تطورات السوق وتطوير قطاع نشاطها وتنفيذ إستراتيجية تطوير قائمة على الاتجاهات.
◆ في القطاع العام
في السلطات المحلية والوكالات الحكومية ، يتم استخدام علم البيانات لإنتاج وتحليل البيانات والإحصاءات لتحسين السياسات العامة.
◆ في مجال البحث والجامعات
سيجعل علم البيانات من الممكن إنتاج المعرفة وتعزيزها وحفظها.
يستخدم علم البيانات في مجموعة متنوعة من قطاعات الأعمال. أهمها: الطيران ، والسيارات ، والاتصالات ، والتمويل ، ومحركات البحث ، والتجارة الإلكترونية ، والإعلام ، والطب ، إلخ.
3 مهارات أساسية بعد فهم جميع مواد برنامج علوم البيانات
مهارات تقنية
يجب أن يكون لدى عالم البيانات معرفة بالبرمجة بلغات مثل R أو Python بالإضافة إلى معرفة بهندسة الكمبيوتر وقواعد البيانات. يجب أن يكون قادرًا على التكيف مع بيئات الكمبيوتر المختلفة ولديه خفة حركة فكرية تسمح له بالتعلم باستمرار واعتماد أساليب جديدة. يجب أن يتقن معالجة البيانات وأن يكون مرتاحًا للعديد من هياكل البيانات المختلفة.
مهارات تحليلية
يتطلب دور عالم البيانات أن تكون خبيرًا في حل المشكلات المعقدة. في هذه الفئة من المهارات ، توجد مهارات في الإحصاء المتقدم ، والتعلم الآلي ، والرياضيات المتقدمة ، والنمذجة ، والمحاكاة ، والذكاء الاصطناعي ، إلخ. بشكل عام ، تسمح لك مجالات الدراسة في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات والفيزياء بتطوير المهارات التحليلية التي تبحث عنها وتسمح لك بالتدرب على حل المشكلات العلمية.
مهارات العمل
يجب أن يفهم عالم البيانات تمامًا بيئة الشركة التي تتطور فيها البيانات. في مجال علم البيانات ، فإن المشاريع الناجحة هي تلك التي تستند إلى موقف معين وتنتهي بحلول ملموسة يمكن دمجها في بيئة العمل.
علماء البيانات مطلوبون الآن أكثر من أي وقت مضى. ومع ذلك ، لا ينبغي أن ننسى أن نجاحهم يتطلب ، أولاً وقبل كل شيء ، بيانات موثوقة بكميات كافية. من المؤكد أن مراقبة الإنتاج في الوقت الفعلي أو حلول تحليل البيانات هي طرق يجب مراعاتها!
الأسئلة الشائعة
ما هو علم البيانات بعبارات بسيطة؟
علم البيانات هو مجال للدراسة يستخدم البيانات لأغراض البحث والتقرير المختلفة لاشتقاق الرؤى والمعنى من تلك البيانات.
وأنظمة التوصية الترفيهية ، وأكثر من ذلك.
ماذا يفعل عالم البيانات؟
يقوم علماء البيانات بإنشاء واستخدام الخوارزميات لتحليل البيانات. تتضمن هذه العملية عمومًا استخدام وبناء أدوات التعلم الآلي ومنتجات البيانات المخصصة لمساعدة الشركات والعملاء على تفسير البيانات بطريقة مفيدة.
هل يمكنني تعلم علوم البيانات بمفردي؟
نعم ، ولكن لكي تصبح خبيرًا ، يجب عليك التسجيل في دورة توفر لك التدريب والتوجيه والإرشاد المناسبين.
كيف تصبح عالم بيانات ؟
لتصبح عالم بيانات ، يجب أن يكون لديك تعليم جامعي. حتى إذا كان هناك عدد قليل من البرامج الجامعية في علوم البيانات ، يمكن أن تكون درجة البكالوريوس في الرياضيات أو الإحصاء أو الفيزياء بديلاً.
يُنصح بالحصول على درجة الماجستير حيث يطلبها العديد من أصحاب العمل لتوظيف عالم بيانات.
يختار بعض علماء البيانات الدراسة للحصول على الدكتوراه حتى يتمكنوا من التدريس وتولي منصب المسؤولية داخل الشركة.
ما هي البيانات المفتوحة؟
من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن غالبية الخوارزميات ، حتى من قبل الشركات الخاصة ، مفتوحة المصدر. من ناحية أخرى ، غالبًا ما يتم حراسة البيانات بغيرة!
ومع ذلك ، هناك المزيد والمزيد من المبادرات التي تدعو إلى “البيانات المفتوحة” ، وهي ما يعادل المصدر المفتوح للبيانات. يتكون هذا من إتاحة البيانات للجمهور ، ولا سيما تلك الخاصة بالمؤسسات العامة .
ما هو التنقيب عن البيانات data mining ؟
غالبية البيانات المتاحة مبعثرة ، غير منسقة ، أحيانًا غير كاملة أو خاطئة.
التنقيب عن البيانات هو نظام هدفه هو جمع كل هذه البيانات وتنظيفها وتنسيقها … ، وبالتالي جعلها متاحة ومعيارية قدر الإمكان من أجل التمكن من استغلالها.
ماذا ستستفيد من أخذ برنامج علوم البيانات ؟
يزود هذا المسار النموذجي الطلاب بالمعرفة الأساسية والمهارات التقنية والمنهجيات التطبيقية الملموسة لاستغلال مجموعات البيانات الكبيرة في العالم الحقيقي وفهمها ، والتي عادة ما تكون كبيرة جدًا وقد تتكون من عدة قواعد معرفية غير متجانسة. على وجه الخصوص ، سيكتسب الطلاب خبرة في استخدام وتطوير خدمات وأدوات ذكية تعتمد على البيانات لصنع القرار.
سيتم تدريب الطلاب أيضًا على إتقان معالجة البيانات الضخمة والمعرفة. ستوفر هذه الدورة أيضًا أساسيات تقنيات التعلم (التعلم الآلي ، التعلم العميق). تركز هذه الدورة ، كما ذكر أعلاه ، على علم البيانات ولكن أيضًا على هندسة البرمجيات.
ما هي مجالات تطبيق علم البيانات؟
مجالات تطبيق علم البيانات لا تعد ولا تحصى. ومع ذلك ، فهي تستخدم بشكل رئيسي في القطاعات التالية: الطيران والاقتصاد القياسي والاتصالات السلكية واللاسلكية والتجارة الإلكترونية والإعلام والصحة العامة.