Analýza dat v prostředí R a Python

Sylabus

1.  Úvod do problematiky zpracování dat a algoritmizace I. [OL] Problém zpracování rozsáhlých datových souborů v přírodních vědách Proč právě Python – trocha historie a aktuální rozmach Instalace software nezbytného pro zbytek kurzu

2. Úvod do problematiky zpracování dat a algoritmizace II. [VJ] Proč právě  R – trocha historie a aktuální rozmach Jak funguje počítačový program? Základní datové typy, algoritmizace, typické části počítačového programu, princip objektového programování

3.  Základy programovacího jazyka Python I. [OL] Úvod do interaktivního prostředí Jupyter Notebook Úvod do Pythonu, základní vlastnosti a nástroje, konvence Datové typy a jejich vlastnosti, kontejnery a (im)mutable typy, iterátory, generátory Deklarace proměnné Built-in funkce a operátory Bloky a cykly Vytváření funkcí Výjimky a chyby

4.  Základy programovacího jazyka Python II. [OL] Rozšíření Python-u Úvod do NumPy – Numerický Python Základní grafický výstup – Matplotlib Tvorba map – Basemap Pokročilá práce s NumPy a SciPy Načítání a ukládání dat v Pythonu

5. Základy programovacího jazyka R I. [VJ] Úvod, hlavní datové struktury a práce s nimi Práce v interaktivním a dávkovém režimu Dostupná dokumentace a help Hlavní datové typy, atributy Vektory Matice  a vícerozměrné matice (arrays) Faktory Seznamy (lists)

6. Základy programovacího jazyka R II. [VJ] Vývoj programů a grafika Import dat a výstup dat do souborů Grafické funkce a hlavní grafické parametry Tisk a export (PDF, PostScript…) Programování v R – podmíněné příkazy, příkazy cyklu, uživatelské funkce R komunita, CRAN, mailing listy, useR! konference rozšíření pomocí knihoven (balíčky – packages)

7. Aplikace programovacího jazyka Python I. [OL] Výpočty a statistika Základní statistika v Python-u Analýza dat v prostředí Python – Pandas

8.  Aplikace programovacího jazyka Python II. [OL] Orientační analýza- zpracování směrových dat Statistika vektorových dat – průměrný vektor v ploše a na kouli Statistika osních dat – matice orientace a výpočet průměrného směru orientace

9.  Aplikace programovacího jazyka R I. [VJ] Výpočty a statistika Jednoduché geochemické přepočty O užitečnosti matic Základní statistika v R Zpracování velkých datových souborů

10. Aplikace programovacího jazyka R II. [VJ] Grafika v R – příklady z horninové geochemie Binární a Harkerovy diagramy Ternární diagramy Spiderdiagramy Výpočet jednoduchých petrogenetických modelů a jejich grafické zobrazení)

Anotace

Praktický kurz určený studentům vyšších ročníků, popř. postgraduantům. Cílem je a) seznámit účastníky se základními principy zpracování a vizualizace dat v geologii a fungováním počítačových algoritmů obecně; b) vysvětlit základy syntaxe programovacích jazyků R a Python, c) ukázat použití obou jazyků pro jednoduché výpočty, jakož i produkci kvalitních grafických výstupů; d) demonstrovat příklady použití obou jazyků v reprodukovatelném výzkumu (s důrazem na strukturní geologii a horninovou geochemii).