"सीरियस" में गणित और प्रोग्रामिंग में छात्रों के लिए बदलाव की सामग्री

इस वर्ष जनवरी में, स्कूली बच्चों की एक पारी सिरियस में हुई । आयोजक - गणित और कंप्यूटर विज्ञान संकाय, सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी ।

कार्यक्रम में तीन ट्रैक शामिल थे: "गणित", "प्रोग्रामिंग" और "कंप्यूटर साइंस"। पाठ्यक्रम शिक्षकों और आयोजकों के साथ सामान्य शिक्षा व्याख्यान और चाय पार्टियों के साथ पतला थे। शिक्षकों में सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी, बीएसयू, हायर स्कूल ऑफ इकोनॉमिक्स, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी, यांडेक्स और जेटब्रेन्स डेवलपर्स, पोमी आरएएस के कर्मचारियों के गणित और गणित संकाय के वैज्ञानिक और शिक्षक हैं। हम कैसे बदलाव का इंतजाम किया गया के बारे में बात यहाँ , और अब हम पाठ्यक्रम के हिस्से के लिए सामग्री पोस्ट कर रहे हैं।

गणित

1. असतत थ्योरी

शिक्षक: गेने पनिवा (सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी, पोमी), गैलिना पास (टार्टू विश्वविद्यालय), निकिता कलिनिन (सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी, हायर स्कूल ऑफ इकोनॉमिक्स)

पाठ्यक्रम के बारे में। असतत मोर्स सिद्धांत कई क्षेत्रों में एक काम करने वाला उपकरण है, जो संयोजन और टोपोलॉजी का एक अच्छा मिश्रण है। पाठ्यक्रम पर, लोगों ने समस्याओं को हल करने की प्रक्रिया में इस पद्धति को फिर से खोजा। यह सभी उदाहरणों के साथ शुरू हुआ: दो आयामी सतहों पर मोर्स सिद्धांत (हैंडल और फिल्मों के साथ क्षेत्र) के साथ, और फिर अधिक सार निर्माणों पर चले गए। कार्यों को परियोजनाओं में विभाजित किया गया था जो समूहों में किया जा सकता था।

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2. 300 साल पहले फ़र्मेट का प्रमेय क्यों साबित नहीं हुआ था?

शिक्षक: इवान ए पैनिन (पोमी)

पाठ्यक्रम के बारे में। महान फ़र्मेट का प्रमेय या अंतिम फ़र्मेट का प्रमेय गणित में सबसे लोकप्रिय प्रमेयों में से एक है। इसकी स्थिति "स्कूल" अंकगणित स्तर पर सरल रूप से तैयार की गई है, हालांकि, कई गणितज्ञों ने प्रमेय के प्रमाण के लिए तीन सौ से अधिक वर्षों तक खोज की है। 1994 में एंड्रयू विल्स द्वारा लिखित। यह प्रमाण 1995 में प्रकाशित हुआ था, इसमें लगभग 100 पृष्ठ हैं और 20 वीं शताब्दी में बनाए गए गणित के कई खंडों का उपयोग करता है। पाठ्यक्रम में, इस बात का प्रमाण दिया गया था कि इस मामले में फ़र्मेट की प्रमेय दी गई थी, जब कुछ वलय गुटीय होता है। यह प्रमाण हाई स्कूल के छात्रों के लिए सुलभ है और 19 वीं और 20 वीं शताब्दी की शास्त्रीय संख्या सिद्धांत पर आधारित है।

अधिक पढ़ें:पैराग्राफ 1 और 7, पुस्तक बोरेविच Z. I. का खंड 3, Shafarevich I. R. "संख्याओं का सिद्धांत।" दूसरा संस्करण, नाका पब्लिशिंग हाउस।

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3. विश्लेषणात्मक संख्या सिद्धांत में औसत की गणना के तरीकों पर

व्याख्याता: एलिसा सेदुनोवा (सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी)





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4. उत्पादों की रकम के सिद्धांत का परिचय

व्याख्याता: इल्या शक्रेडोव (मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी, स्टेक्लोव गणितीय संस्थान)

आज्ञा देना पूर्णांक का एक मनमाना सेट है।
हमारे साथ A के योग और उत्पाद पर विचार करें, अर्थात्,

A + A: = {c = a + b | ए, बी से ए} और ए · ए: = {सी = ए · बी | ए, बी} ए से।

एक छोटी राशि के साथ सेट हैं, उदाहरण के लिए, अंकगणितीय प्रगति:
यदि$$$P = 1, 2, . . . , n, |P + P| = 2n − 1$ (याद है कि | ए | सेट ए के तत्वों की संख्या को दर्शाता है)।

इसी तरह, ज्यामितीय प्रगति G = {2, 2 ..., ..., 2 has} में एक छोटा उत्पाद है: | G · G | = 2n - 1. उत्पाद राशि परिकल्पना में कहा गया है कि ऐसे सेट नहीं हैं जिनमें एक साथ एक छोटा सा योग और एक उत्पाद है, अर्थात्, एक मनमाना सेट A के लिए जो कि A + A या A · A आकार में लगभग बराबर है। ए | A (अधिक सटीक रूप से थोड़ा कम: ए |।)। ऊपर की असमानता अभी तक साबित नहीं हुई है, लेकिन इस क्षेत्र में आंशिक प्रगति से पहले ही संख्या सिद्धांत, योज्य कैंडिनेटिक्स, क्रिप्टोग्राफी और डायनेमिक सिस्टम के सिद्धांत की समस्याओं में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। विशेष पाठ्यक्रम गणित के इस अद्भुत भाग का एक परिचय है।

और देखो:

• व्याख्याता के पृष्ठ Likbez फाइल में कई परिचयात्मक और नहीं बहुत additive साहचर्य पर लेख शामिल हैं।
• विज्ञान के बाद का वीडियो
• सर्वेक्षण "सेट्स और उत्पादों और सरल आदेश के क्षेत्रों में तर्कसंगत त्रिकोणमितीय रकम के अनुमान", "सेमेरेड्डी प्रमेय और अंकगणितीय प्रगति पर समस्याएं"।
• ताओ वू की किताब एडिटिव कॉम्बिनेटरिक्स, कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस 2006।

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प्रोग्रामिंग

1. प्रोग्रामिंग के सिद्धांत

शिक्षक: विटाली ब्रिगिलेव्स्की (JetBrains)

पाठ्यक्रम के बारे में। यह पाठ्यक्रम उन बुनियादी सिद्धांतों के अध्ययन और अभ्यास के लिए समर्पित है जो आधुनिक औद्योगिक प्रोग्रामिंग से गुजरते हैं। पाठ्यक्रम के हिस्से के रूप में, व्याख्याता ने उच्च गुणवत्ता, समर्थित और उत्पादक सॉफ्टवेयर बनाने के उद्देश्य से एक प्रकार की व्यावसायिक गतिविधि के रूप में प्रोग्रामिंग के लिए एक दृष्टिकोण तैयार करने की कोशिश की। ऐसा करने के लिए, छात्रों ने सॉफ्टवेयर गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए अवधारणा और तरीकों का अध्ययन किया, परीक्षण कार्यक्रमों के तरीकों पर चर्चा की, प्रोग्रामिंग की विभिन्न शैलियों के बारे में बात की और डेटा के साथ काम कैसे करें जो प्रोग्राम लॉन्च के बीच रहना चाहिए।

पाठ्यक्रम की मुख्य प्रोग्रामिंग भाषा पायथन है, छात्रों को कई अन्य (उदाहरण के लिए, रस्ट) से भी परिचित किया गया। यह आपको अपने प्रोग्रामर के क्षितिज का विस्तार करने की अनुमति देता है, और यह भी समझने के लिए कि प्रोग्रामिंग भाषा की क्षमताएं काफी हद तक यह निर्धारित करती हैं कि एक प्रोग्रामर अपनी मदद से क्या व्यक्त कर सकता है, वह किन कार्यों के साथ सहज होगा, और जिसके साथ उसे कुछ कठिनाइयां हो सकती हैं।

और पढ़ें: एस। मैककोनेल बिल्कुल सही कोड। मास्टर वर्ग। रूसी संस्करण, 2019.

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2. कार्यात्मक प्रोग्रामिंग

व्याख्याता:

कोर्स के बारे में डेनिस निकोलाएविच मोस्कविन (सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी, हायर स्कूल ऑफ इकोनॉमिक्स) । पाठ्यक्रम अलग-अलग कम्प्यूटेशनल मॉडल की चर्चा के साथ शुरू हुआ, छात्रों ने यह समझने की कोशिश की कि कैसे गणना का एक प्रतिस्थापन मॉडल आपको बिना किसी निर्देश के केवल अभिव्यक्ति और घोषणाओं का उपयोग करके प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। उन्होंने कंप्यूटिंग के लिए एक ऊर्जावान और आलसी दृष्टिकोण, कार्यात्मक भाषाओं में पुनरावृत्ति की भूमिका और पुनरावर्ती कार्यों के प्रभावी कार्यान्वयन को सुनिश्चित करने के तरीकों पर चर्चा की। हम कार्यात्मक भाषाओं के प्रकार के निर्माण के सिद्धांतों से परिचित हुए, आइए इस बारे में बात करते हैं कि उनके प्रकारों को बीजगणितीय क्यों कहा जाता है।

उन्होंने देखा कि किस प्रकार आप प्रोग्रामर पर नियंत्रण करने की अनुमति देते हैं, और आश्चर्यचकित थे कि यह नियंत्रण एक ही समय में विनीत और कुल कैसे है। इस कोर्स के लिए प्रोग्रामिंग भाषा हास्केल है। छात्रों ने संक्षेप में इसके इतिहास और अब तक विकसित किए गए बुनियादी ढांचे पर चर्चा की, सिंटैक्स से परिचित हुए, शब्दार्थ को नहीं भूल गए, और कई कार्यक्रमों को लिखा: पहले एक साथ, और फिर व्यक्तिगत रूप से।

और देखो:

• Stepik.org पर ऑनलाइन पाठ्यक्रम। हास्केल में कार्यात्मक प्रोग्रामिंग ।
• Stepik.org पर ऑनलाइन पाठ्यक्रम। हास्केल में कार्यात्मक प्रोग्रामिंग, भाग 2 ।
• कंप्यूटर विज्ञान केंद्र में "कार्यात्मक प्रोग्रामिंग" व्याख्यान का एक कोर्स रिकॉर्ड करना ।

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3. यूनिक्स कमांड लाइन पर काम करें

शिक्षक: विटाली ब्रिगिलेव्स्की (JetBrains)

पाठ्यक्रम के बारे में। विभिन्न प्रकार के कार्यों को हल करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग करने की प्रभावशीलता काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि कौन से उपकरण उपयोग किए जाते हैं। बहुत से लोग ग्राफिकल एप्लिकेशन पसंद करते हैं और मुख्य रूप से माउस (या ट्रैकपैड!) के साथ काम करते हैं। दूसरी ओर, प्रोग्रामर, कीबोर्ड को अधिक बार पसंद करते हैं और कभी-कभी कमांड लाइन उपयोगिताओं और कंसोल प्रिंटर संपादकों के पक्ष में ग्राफिकल इंटरफ़ेस से इनकार करते हैं।

इस पाठ्यक्रम में, छात्रों ने सीखा कि UNIX- शैली कमांड लाइन का उपयोग कैसे किया जाता है, सीखें कि कैसे प्रोग्राम को बैश करें, और दर्जनों विभिन्न उपयोगिताओं का भी उपयोग किया जो परंपरागत रूप से यूनिक्स प्रणालियों जैसे लिनक्स और मैक ओएस एक्स पर उपयोग किए जाते हैं। विंडोज 10 उपयोगकर्ताओं ने डब्ल्यूएसएल का उपयोग किया और विंडोज टर्मिनल और सबसे महत्वपूर्ण बात: हमने vi संपादक से बाहर निकलना सीखा और पाया कि Emacs संपादक अभी भी बेहतर क्यों है (या इसके विपरीत!)।

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4. कोटलिन भाषा में पढ़ें और लिखें

शिक्षक : मिखाइल सेनिन (JetBrains)



पाठ्यक्रम के बारे में। Kotlin JetBrains द्वारा विकसित एक आधुनिक, सामान्य प्रयोजन की प्रोग्रामिंग भाषा है। कोटलिन में ऐसी विशेषताएं हैं जो औद्योगिक प्रोग्रामिंग में महत्वपूर्ण हैं। भाषा संक्षिप्त है और इसमें आईडीई का अच्छा समर्थन है। 2017 में, Google द्वारा Android के लिए मोबाइल एप्लिकेशन विकसित करने के लिए भाषा के रूप में Kotlin को चुना गया था। सर्वर, देशी और वेब एप्लिकेशन विकसित करने के लिए भाषा सुविधाजनक है।

पाठ्यक्रम के हिस्से के रूप में, हमने भाषा के वाक्य विन्यास का अध्ययन किया और एक सर्वर एप्लिकेशन, एक वेब क्लाइंट और एक एंड्रॉइड एप्लिकेशन सहित अपने स्वयं के मैसेंजर की एक परियोजना को लागू किया। Intellij IDEA (कम्युनिटी एडिशन) और एंड्रॉइड स्टूडियो में काम किया।

और देखो:

• पुस्तक "कोटलिन इन एक्शन" डी। जेमेरोवा
• प्रलेखन और kotlinlang.ru और kotlinlang.org पर अभ्यास
• Stepik और Coursera में कोटलिन पाठ्यक्रम

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कंप्यूटर विज्ञान

1. ILP और SAT सॉल्वरों का उपयोग करके दहनशील वस्तुओं की खोज करें

व्याख्याता: अलेक्जेंडर कुलिकोव (सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी, सीएस सेंटर, जेटब्रेन्स)

पाठ्यक्रम के बारे में। छात्रों ने एसएटी-सॉल्वर, बूलियन संतुष्टि की समस्या को हल करने के कार्यक्रमों और आईएलपी-सॉल्वर, पूर्णांक रैखिक प्रोग्रामिंग समस्या को हल करने के लिए कार्यक्रमों का उपयोग करके जटिल दहनशील वस्तुओं को खोजने के लिए प्रशिक्षित किया। हमने सीखा कि इन दो कार्यों को कैसे तैयार किया जाता है और कितने व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण कार्य उनके लिए कम हो जाते हैं। विशेष रूप से, उन्होंने सुडोकू, जापानी वर्ग पहेली को सुलझाने और लैटिन और ग्रीक-लैटिन वर्गों को खोजने के लिए संयुक्त रूप से कार्यक्रम लागू किया। उसके बाद, हमने पहेली से उद्योग में महत्वपूर्ण कार्यों तक स्विच किया: प्रभावी बूलियन सर्किट की खोज करने के लिए (हम सर्किट और एक समारोह की जटिलता के बारे में उनकी परिकल्पना के लिए नथ के कार्यक्रम से परिचित हुए) और रेखांकन में बड़े स्वतंत्र सेट।

अभ्यास के लिए, मुझे Pyhton3 प्रोग्रामिंग भाषा (लूप, फ़ंक्शंस, I / O) और पाइकोसैट और एमआईपी पुस्तकालयों के बुनियादी ज्ञान की आवश्यकता थी।

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2. छवि विश्लेषण और दृढ़ नेटवर्क

शिक्षक: एलेक्सी अर्टामोनोव (यैंडेक्स), अलेक्जेंडर एवूडुशेंको (सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी, सीएस सेंटर, यांडेक्स)

पाठ्यक्रम के बारे में। आधुनिक दुनिया में नियमित रूप से कंप्यूटर विज़न के क्षेत्र में होने वाली रुकावटें: छवि द्वारा उत्पादन में विवाह का पता लगाना, किसी व्यक्ति के चेहरे को पहचानना और यहां तक ​​कि उसे बदलना, तस्वीरों से शुरुआती चरणों में बीमारियों का निदान करना - हर कोई इस क्षेत्र से नवीनतम ताजा समाचार आसानी से याद रखेगा। कंप्यूटर दृष्टि में इस समय संवेदी तंत्रिका नेटवर्क मशीन सीखने में सबसे बड़ी सफलताओं में से एक हैं। इस पाठ्यक्रम में, छात्रों ने अध्ययन किया:

• पायथन का उपयोग करके छवियों के साथ काम करें।
• सरल और जटिल अर्थ गुण निकालें।
• सजा हुआ तंत्रिका नेटवर्क।
• दौड़ो और उन्हें प्रशिक्षित करो।

और देखो:

• पायथन प्रोग्रामिंग भाषा को जानें। ऐसा करने के लिए, आप नीचे दी गई सूची में से एक या अपने स्वाद के समान जा सकते हैं।
• अच्छा "पायथन का परिचय" और PyCharm IDE। एक बात और । और तीसरा ।
• उदाहरण के लिए, यहां दी गई लाइब्रेरी देखें ।
• छवि प्रसंस्करण के साथ परिचित: सीएस सेंटर में लेसहा आर्टामोनोव द्वारा पाठ्यक्रम के वीडियो , वाशिंगटन विश्वविद्यालय से छवि विश्लेषण पाठ्यक्रम ।

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3. सुदृढीकरण प्रशिक्षण

शिक्षक: एलेक्सी टॉल्स्टिकोव, विक्टर ओटलिगा (यांडेक्स, बीएसयू)

पाठ्यक्रम के बारे में। हर दिन आप इंटरनेट पर किसी एक प्रमुख खोज इंजन, जैसे कि, उदाहरण के लिए, Yandex या Google का उपयोग करके कुछ ढूंढ रहे हैं। या किन्नोपिस्क के माध्यम से श्रृंखला देखें, और वह सलाह देता है कि आपको कौन सी अन्य श्रृंखला पसंद हो सकती है। या शायद आपने सुना है कि कंप्यूटर ने गो, डोटा 2, और यहां तक ​​कि स्टारक्राफ्ट 2 जैसे खेलों में मनुष्यों को पीछे छोड़ दिया है? इन सभी का आधार मशीन लर्निंग है, जिसे हमारे पाठ्यक्रम में पूरा करने का प्रस्ताव है। हम क्लासिक एल्गोरिदम और अधिक उन्नत लोगों जैसे तंत्रिका नेटवर्क और सुदृढीकरण सीखने के बारे में बात करेंगे।

व्यावहारिक कक्षाओं में, हम क्लासिक पाकमैन खेल के लिए अपने स्वयं के बॉट को लागू करते हैं। कृत्रिम बुद्धिमत्ता वाला हमारा निर्णय निर्माता मशीन लर्निंग के सबसे दिलचस्प वर्गों में से एक पर आधारित होगा - सुदृढीकरण सीखने। कोर्स के अंत में, हमारे बॉट टूर्नामेंट में लड़ेंगे।

और देखो:

• आप ओपन एआई जिम के साथ अभ्यास कर सकते हैं।
• डीप रिइनफोर्समेंट लर्निंग ऑन डीप माइंड, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस की सहायक कंपनी, जो गूगल पर आधारित है।
• डेविड सिल्वर द्वारा व्याख्यान पाठ्यक्रम "सुदृढीकरण सीखना"।
• पुस्तक "सुदृढीकरण सीखना: एक परिचय"।

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4. सिफारिश करने वाले सिस्टम

व्याख्याता: एंड्री डेनिलचेंको (यांडेक्स)



पाठ्यक्रम के बारे में। हर दिन हमें बड़ी मात्रा में सूचनाओं का सामना करना पड़ता है: शैक्षिक परियोजनाएं चल रही हैं, दोस्तों ने सोशल नेटवर्क पर लिखा है, हेबे पर दिलचस्प लेख प्रकाशित होते हैं, पसंदीदा संगीतकारों की नई पटरियों और नई फिल्में जिन्हें आप देखना चाहते हैं। इस प्रकार की सामग्री में डूबने के लिए नहीं, अनुशंसा प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। रेडियो आपके व्यक्तिगत ट्रैक, ज़ेन और सामाजिक नेटवर्क को व्यक्तिगत रूप से रैंक करता है। इस पाठ्यक्रम में, हमने इस बारे में बात की कि इस तरह के सिस्टम "हुड के तहत" कैसे काम करते हैं: डेटा कहां से आता है, सामग्री का चयन करने और रैंक करने के लिए कौन से एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है।

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प्रस्तुतियों के साथ सभी शिफ्ट पाठ्यक्रमों की सूची