آموزش برنامه نویسی IPython

در این دوره آموزشی کدنویسی در محیط IPython را یاد گرفته و در پروژه های واقعی تجربه و تمرین خواهید کرد. 

عنوان اصلی : IPython Interactive Computing and Visualization Cookbook - Second Edition

سرفصل ها :

تور محاسبات تعاملی با Jupyter و IPython:
معرفی
معرفی IPython و Jupyter Notebook
شروع به تجزیه و تحلیل داده های اکتشافی در نوت بوک Jupyter
معرفی آرایه چند بعدی در NumPy برای محاسبات آرایه سریع
ایجاد یک پسوند IPython با دستورات جادویی سفارشی
تسلط بر سیستم پیکربندی IPython
ایجاد یک هسته ساده برای Jupyter
بهترین روش ها در محاسبات تعاملی:
معرفی
آموزش اصول اولیه پوسته یونیکس
استفاده از آخرین ویژگی های پایتون 3
آموزش اصول اولیه سیستم کنترل نسخه توزیع شده Git
یک گردش کار معمولی با انشعاب Git
گردش کار محاسباتی تعاملی کارآمد با IPython
ده نکته برای انجام آزمایش‌های محاسباتی تعاملی تکرارپذیر
نوشتن کد پایتون با کیفیت بالا
نوشتن تست های واحد با pytest
اشکال زدایی کد با IPython
تسلط بر نوت بوک Jupyter:
معرفی
آموزش برنامه نویسی در نوت بوک با بلوک های IPython
تبدیل نوت بوک Jupyter به فرمت های دیگر با nbconvert
تسلط بر ویجت ها در نوت بوک Jupyter
ایجاد ویجت های سفارشی نوت بوک Jupyter در پایتون، HTML و جاوا اسکریپت
پیکربندی نوت بوک Jupyter
معرفی JupyterLab
پروفایل سازی و بهینه سازی:
معرفی
ارزیابی زمان صرف شده توسط یک دستور در IPython
کد خود را به راحتی با cProfile و IPython پروفایل کنید
پروفایل کد خود خط به خط با line_profiler
پروفایل استفاده از حافظه کد خود با memory_profiler
درک داخلی NumPy برای جلوگیری از کپی غیر ضروری آرایه
استفاده از ترفندهای گام به گام با NumPy
پیاده سازی یک الگوریتم میانگین نورد کارآمد با ترفندهای گام
پردازش آرایه های بزرگ NumPy با نگاشت حافظه
دستکاری آرایه های بزرگ با HDF5
محاسبات با کارایی بالا:
معرفی
استفاده از پایتون برای نوشتن کد سریعتر
تسریع کدهای پایتون خالص با کامپایل Numba و Just-In-Time
تسریع محاسبات آرایه با NumExpr
بسته بندی یک کتابخانه C در پایتون با ctypes
تسریع کد پایتون با Cython
بهینه سازی کد Cython با نوشتن پایتون کمتر و C بیشتر
انتشار GIL برای استفاده از پردازنده های چند هسته ای با Cython و OpenMP
نوشتن کد موازی انبوه برای کارت های گرافیک NVIDIA (GPU) با CUDA
توزیع کد پایتون در چندین هسته با IPython
تعامل با وظایف موازی ناهمزمان در IPython
انجام محاسبات خارج از هسته روی آرایه های بزرگ با Dask
زبان برنامه نویسی جولیا را در نوت بوک Jupyter امتحان کنید
تجسم داده ها :
معرفی
استفاده از استایل های Matplotlib
ایجاد نمودارهای آماری به راحتی با seaborn
ایجاد تجسم های تعاملی وب با Bokeh و HoloViews
تجسم گراف NetworkX در نوت بوک با D3.js
کشف کتابخانه های تجسم تعاملی در نوت بوک
ایجاد طرح با Altair و مشخصات Vega-Lite
تجزیه و تحلیل داده های آماری:
معرفی
کاوش مجموعه داده با پانداها و Matplotlib
شروع با آزمون فرضیه های آماری - یک آزمون z ساده
شروع با روش های بیزی
برآورد همبستگی بین دو متغیر با جدول اقتضایی و آزمون کای دو
برازش توزیع احتمال به داده ها با روش حداکثر درستنمایی
تخمین توزیع احتمال به صورت ناپارامتری با تخمین چگالی هسته
برازش مدل بیزی با نمونه برداری از توزیع پسین با روش مونت کارلو زنجیره مارکوف
تجزیه و تحلیل داده ها با زبان برنامه نویسی R در نوت بوک Jupyter
فراگیری ماشین :
معرفی
شروع کار با Sikit-Learn
پیش بینی اینکه چه کسی در تایتانیک با رگرسیون لجستیک زنده می ماند
آموزش تشخیص ارقام دست‌نویس با طبقه‌بندی K نزدیک‌ترین همسایه‌ها
یادگیری از متن – بیز ساده برای پردازش زبان طبیعی
استفاده از ماشین های بردار پشتیبان برای کارهای طبقه بندی
استفاده از یک جنگل تصادفی برای انتخاب ویژگی های مهم برای رگرسیون
کاهش ابعاد یک مجموعه داده با تجزیه و تحلیل مؤلفه اصلی
تشخیص ساختارهای پنهان در یک مجموعه داده با خوشه بندی
بهینه سازی عددی:
معرفی
یافتن ریشه یک تابع ریاضی
به حداقل رساندن یک تابع ریاضی
برازش یک تابع به داده با حداقل مربعات غیرخطی
یافتن حالت تعادل یک سیستم فیزیکی با به حداقل رساندن انرژی پتانسیل آن
پردازش سیگنال :
معرفی
تجزیه و تحلیل اجزای فرکانس یک سیگنال با تبدیل فوریه سریع
اعمال فیلتر خطی به سیگنال دیجیتال
محاسبه خودهمبستگی یک سری زمانی
پردازش تصویر و صدا:
معرفی
دستکاری نوردهی یک تصویر
اعمال فیلتر بر روی یک تصویر
بخش بندی یک تصویر
یافتن نقاط مورد علاقه در یک تصویر
تشخیص چهره در یک تصویر با OpenCV
استفاده از فیلترهای دیجیتال برای صداهای گفتاری
ایجاد یک سینت سایزر صدا در نوت بوک
سیستم های دینامیکی قطعی:
معرفی
رسم نمودار انشعاب یک سیستم دینامیکی آشفته
شبیه سازی یک خودکار سلولی ابتدایی
شبیه سازی یک معادله دیفرانسیل معمولی با SciPy
شبیه سازی یک معادله دیفرانسیل جزئی - سیستم های واکنش- انتشار و الگوهای تورینگ
سیستم های دینامیکی تصادفی:
معرفی
شبیه سازی یک زنجیره مارکوف زمان گسسته
شبیه سازی فرآیند پواسون
شبیه سازی یک حرکت براونی
شبیه سازی یک معادله دیفرانسیل تصادفی
نمودارها، هندسه و سیستم های اطلاعات جغرافیایی:
معرفی
دستکاری و تجسم نمودارها با NetworkX
ترسیم مسیرهای پرواز با NetworkX
حل وابستگی ها در یک گراف غیر چرخه ای جهت دار با مرتب سازی توپولوژیکی
محاسبه اجزای متصل در یک تصویر
محاسبه نمودار ورونوی مجموعه ای از نقاط
دستکاری داده های مکانی با Cartopy
ایجاد یک برنامه ریز مسیر برای یک شبکه جاده ای
ریاضیات نمادین و عددی:
معرفی
غواصی در محاسبات نمادین با SymPy
حل معادلات و نامساوی
تجزیه و تحلیل توابع با ارزش واقعی
محاسبه احتمالات دقیق و دستکاری متغیرهای تصادفی
کمی تئوری اعداد با SymPy
یافتن فرمول گزاره ای بولی از جدول صدق
تجزیه و تحلیل یک سیستم دیفرانسیل غیرخطی - معادلات Lotka-Volterra (شکارچی-شکار)
شروع کار با سیج