Programming and data processing in Python - NOFY078

• Title: Programování a zpracování dat v Pythonu
• Guaranteed by: Laboratory of General Physics Education (32-KVOF)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2021
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Hours per week, examination: summer s.:1/2, MC [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: Mgr. Michal Belda, Ph.D.; doc. RNDr. Tomáš Davídek, Ph.D.
• Incompatibility : NOFY178
• Interchangeability : NOFY178
• Is incompatible with: NOFY178, NPRF050
• Is interchangeable with: NOFY178, NPRF050

Annotation

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (26.04.2023)

Základní kurz programování v jazyce Python provede studenty fyzikálních oborů od krátkých skriptů přes zpracování dat k vizualizaci výsledků. Zaměření na fyzikální aplikace umožní absolventům získané znalosti okamžitě prakticky využívat při studiu, studentských projektech i případném zapojení do výzkumných prací. Python je moderní programovací jazyk široce používaný v mnoha fyzikálních oborech. Je vhodný i pro úplné začátečníky. Důraz bude kladen na úvodní kapitoly, proto předchozí znalosti programování nejsou nutné.

Aim of the course

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (25.04.2023)

Seznámit se s programovacím jazykem Python a jeho využitím pro matematické a fyzikální aplikace

Naučit se psát programy pro zpracování a vizualizaci dat

Course completion requirements

Last update: Mgr. Michal Belda, Ph.D. (07.06.2019)

Podmínkou udělení zápočtu je průběžné zpracování domácích úloh během semestru. Alternativně mohou studenti na konci semestru vypracovat jednu úlohu většího rozsahu. Charakter podmínek zakončení předmětu vylučuje opakování.

Literature

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (22.01.2018)

Python Software Foundation: Python Documentation. https://www.python.org/doc/

Pilgrim, M.: Ponořme se do Pythonu 3. http://diveintopython3.py.cz/index.html

Harms, D. & McDonald, K.: Začínáme programovat v jazyce Python. Computer Press, Praha, 2003.

Teaching methods

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (19.01.2018)

Výuka předmětu probíhá formou přednášky a cvičení na počítači (vlastní notebook výhodou).

Syllabus

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (25.04.2023)

Úvod do jazyka Python: základní použití, historie a verze, srovnání s jinými jazyky; filozofie jazyka Python (přehledný jednoduchý kód, velké množství vestavěných knihoven)

Konzole IPython pro interaktivní práci (IPython Notebook), vývojová prostředí a distribuce Python(x,y); tvorba krátkých jednoúčelových skriptů

Stavební kameny Pythonu: syntaxe jazyka, proměnné, datové typy, vestavěné příkazy; základy procedurálního programování - cykly, podmínky, funkce; syntaktický cukr - jak s méně řádky kódu dosáhnout stejných výsledků

Knihovny funkcí: použití vestavěných modulů, instalace a použití doplňujících knihoven, tvorba vlastních modulů

Vědecké výpočty: knihovny NumPy a SciPy pro práci s maticovými daty, numerické výpočty, statistické zpracování a další; knihovna pandas pro načítání a zpracování tabulkových dat

Ukládání dat: formátování výstupu, formáty souborů, čtení a zápis dat z/do souborů a databází; knihovny pro práci s formáty používanými ve fyzikálních oborech

Vizualizace: tvorba grafů pomocí knihoven matplotlib a pandas

Úvod do objektově orientovaného programování: třídy, objekty, atributy, metody, zapouzdření, dědičnost; ošetřování chybových stavů