سرفصل جامع آمار و احتمال برای علوم داده

سرفصل جامع آمار و احتمال برای علوم داده: رویکردی علمی و تحلیلی

مقدمه:

آمار و احتمال، ستون‌های بنیادی علوم داده را تشکیل می‌دهند و تسلط بر این مفاهیم، لازمه تحلیل داده‌ها و استخراج اطلاعات ارزشمند از آنها است. این سرفصل جامع، به منظور ارائه درک عمیق و کاربردی از مباحث آمار و احتمال در حوزه علوم داده، تدوین شده است.

مباحث کلیدی:

1. مبانی آمار:

   • مفاهیم بنیادی:
     1. 1. انواع داده
        2. مقیاس داده
        3. نمونه‌گیری
        4. متغیر تصادفی
        5. توزیع احتمال
   • شاخص‌های توصیفی:
     1. 1. میانگین
        2. میانه
        3. مد
        4. دامنه
        5. واریانس
        6. انحراف معیار
        7. چولگی
        8. کشیدگی
   • نمایش گرافیکی داده‌ها:
     1. 1. هیستوگرام
        2. نمودار جعبه‌ای
        3. نمودار نقطه ای
        4. نمودار میله‌ای
        5. نمودار پای
        6. نمودار گرما
        7. نمودار پراکندگی
        8. نمودار سه‌بعدی
        9. نمودار کانتور
        10. نمودار حبابی

2. احتمال:

   • مفاهیم بنیادی:
     1. 1. فضای نمونه
        2. رویداد
        3. قانون احتمال
        4. احتمال شرطی
        5. استقلال رویدادها
        6. قانون ضرب
        7. قانون جمع
        8. قانون بویز
   • توزیع‌های احتمالی:
     1. 1. دو جمله‌ای
        2. برنولی
        3. پواسون
        4. نرمال
        5. توزیع‌های توأم
   • آزمون فرضیه:
     1. 1. آزمون Z
        2. آزمون t
        3. آزمون ANOVA
        4. آزمون کای دو
   • رگرسیون خطی:
     1. 1. مدل خطی ساده
        2. مناسبت خطی
        3. ضریب همبستگی
        4. تجزیه و تحلیل واریانس

3. آمار استنباطی:

   1. تخمین پارامترها:
      1. 1. تخمین نقطه‌ای
         2. تخمین فواصل
   2. آزمون فرضیه:
      1. 1. آزمون‌های یک نمونه‌ای
         2. آزمون‌های دو نمونه‌ای
         3. آزمون‌های ANOVA
         4. آزمون‌های کای دو
   3. رگرسیون خطی:
      1. 1. مدل خطی ساده
         2. مناسبت خط
         3. ضریب همبستگی
         4. تجزیه و تحلیل واریانس
   4. تحلیل داده‌های طبقه‌بندی شده:
      1. 1. جدول توافقی
         2. آزمون کای دو
         3. درخت تصمیم
   5. تحلیل داده‌های خوشه‌ای:
      1. 1. روش‌های خوشه‌بندی
         2. شاخص‌های شباهت
         3. تجسم خوشه‌ها

4. آمار بیزی:

   • تئوری بیز:
     1. 1. قضایه بیز
        2. احتمال خلفی
        3. استنتاج بیزی
   • مدل‌های بیزی:
     1. 1. مدل خطی بیزی
        2. رگرسیون لجستیک بیزی
        3. مدل‌های مخفی مارکوف
   • کاربردهای آمار بیزی:
     1. 1. طبقه‌بندی بیزی
        2. فیلترسازی بیزی
        3. یادگیری ماشین بیزی

5. آمار محاسباتی:

   • برنامه‌نویسی برای آمار:
     1. 1. R
        2. Python
        3. Scikit-learn
   • الگوریتم‌های آماری:
     1. 1. شبیه‌سازی مونت کارلو
        2. روش‌های خوشه‌بندی
        3. روش‌های کاهش بعد
   • محاسبات آماری:
     1. 1. محاسبه احتمال
        2. تخمین پارامترها
        3. آزمون فرضیه
        4. رگرسیون

6. کاربردهای آمار و احتمال در علوم داده:

   • یادگیری ماشین:
     1. 1. طبقه‌بندی
        2. رگرسیون
        3. خوشه‌بندی
        4. کاهش بعد
   • استخراج متن:
     1. 1. تجزیه و تحلیل احساسات
        2. طبقه‌بندی موضوعی
        3. مدل‌سازی موضوعی
   • بینایی کامپیوتر:
     1. 1. تشخیص اشیاء
        2. تقسیم‌بندی تصویر
        3. شناسایی چهره
   • پردازش زبان طبیعی:
     1. 1. ترجمه ماشینی
        2. خلاصه‌سازی متن
        3. پاسخ به سوال
   • تحلیل سبد خرید:
     1. 1. توصیه محصول
        2. تجزیه و تحلیل رفتار مشتری
   • مدل‌سازی مالی:
     • 1. پیش‌بینی قیمت سهام
       2. تجزیه و تحلیل ریسک
       3. معاملات الگوریتمی