Wydział Informatyki
Kierunek studiów Data Science Poziom i forma studiów pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania --- Profil kształcenia ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu Wstęp do Data Science Kod przedmiotu DS1S1WDS
Rodzaj przedmiotu obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin W Ć L P Ps T S Semestr 1
30 30 Punkty ECTS 5
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu

Przekazanie fundamentalnej wiedzy o procesach, metodach i narzędziach wykorzystywanych w data science oraz ich roli we współczesnym przetwarzaniu i analizie danych. Wpływ konsumpcji zasobów infrastruktury, złożoności obliczeniowej oraz sposobu składowania danych w kontekście zasad zrównoważonego rozwoju.
Rozwój praktycznych umiejętności w zakresie podstawowych technik analizy danych, ich wizualizacji oraz interpretacji wyników w kontekście rzeczywistych problemów biznesowych.

Odniesienia do frameworka edukacyjnego mikrokompetencji SFIA:
Data Science DATS - poziom 2
Database Design DBDS - poziom 2
AI and Data Ethics AIDE - poziom 2

Treści programowe

Wprowadzenie do data science i sztucznej inteligencji oraz ich roli w gospodarce cyfrowej. Podstawy teoretyczne, metodyki i standardy w analizie danych oraz pracy z modelami AI. Prawne i etyczne aspekty przetwarzania danych i wykorzystywania sztucznej inteligencji. Proces analizy danych zgodnie z metodyką CRISP-DM, obejmujący zarządzanie danymi i modelami oraz projektowanie architektury rozwiązań. Wprowadzenie do języka SQL i relacyjnych baz danych. Praktyczne aspekty pracy z narzędziami i platformami data science, analiza przypadków użycia w różnych branżach oraz podstawy prompt engineering.
Wpływ konsumpcji zasobów infrastruktury, złożoności obliczeniowej oraz sposobu składowania danych w kontekście zasad zrównoważonego rozwoju.

Wykład:
1. Wprowadzenie do data science - podstawowe pojęcia, rola we współczesnym świecie, ekosystem data science, główne obszary zastosowań, kluczowe kompetencje data scientist
2. Strategiczny wymiar AI i data science - narodowe strategie AI, koncepcja data spaces w UE, narzędzia przewagi konkurencyjnej, wpływ na rozwój gospodarczy, globalna konkurencja w obszarze AI. Wpływ konsumpcji zasobów infrastruktury w kontekście zasad zrównoważonego rozwoju
3. Aspekty prawne i etyczne AI - regulacje (AI Act, GDPR), ochrona danych osobowych, etyka w data science, odpowiedzialna AI, prywatność i bezpieczeństwo danych
4. Proces analizy danych (CRISP-DM) - zrozumienie biznesu, zrozumienie danych, przygotowanie danych, modelowanie, ewaluacja, wdrożenie, iteracyjność procesu, zarządzanie projektem data science
5. Data Science Pipeline - pozyskiwanie danych, przetwarzanie, czyszczenie, transformacja, analiza, wizualizacja, modelowanie, wdrażanie, monitoring modeli
6. Data Engineering - architektura danych, metadata management, data quality, data governance, data lineage, data catalog, data security
7. Storytelling danych i AI Governance - zarządzanie modelami AI, monitoring, audyt algorytmów, odpowiedzialność, transparentność, interpretacja wyników
8. Wprowadzenie do Big Data - charakterystyka (Volume, Velocity, Variety, Veracity, Value), technologie big data, architektura systemów big data. Wpływ sposobu składowania i przetwarzania danych w kontekście zasad zrównoważonego rozwoju
9. Internet Rzeczy i Edge Computing - architektura IoT, sensory i aktuatory, przetwarzanie danych w IoT, edge analytics, integracja z systemami centralnymi
10. Wprowadzenie do baz danych i SQL
11. Typy baz danych, model relacyjny
12. Podstawy SQL, zapytania, normalizacja, indeksowanie
13. Sztuczna inteligencja w praktyce - modele językowe, computer vision, systemy rekomendacyjne, automatyzacja procesów, superinteligencja, implikacje społeczne
14. Sztuczna inteligencja w praktyce - modele językowe, computer vision, systemy rekomendacyjne, automatyzacja procesów, superinteligencja, implikacje społeczne
15. Zaliczenie wykładu.

Pracownia specjalistyczna:
1. Wprowadzenie do narzędzi AI - przegląd platform i narzędzi, demonstracje możliwości, identyfikacja zastosowań biznesowych
2. Zrozumienie danych biznesowych: analiza przypadków użycia data science w różnych branżach; identyfikacja problemów biznesowych możliwych do rozwiązania za pomocą analizy danych
3. Podstawy prompt engineering - praca z modelami językowymi, projektowanie promptów, techniki zero-shot i few-shot learning. Frameworki zapytań. Strukturyzacja danych wejściowych i wyjściowych
4. Eksperymentowanie z generatywną AI - eksperymenty z modelami AI, generowanie treści, analiza obrazów, automatyzacja
5. Eksperymentowanie z generatywną AI - eksperymenty z modelami AI, generowanie treści, analiza obrazów, automatyzacja
6. Ćwiczenia z SQL - złączenia tabel, podzapytania
7. Ćwiczenia z SQL - złączenia tabel, podzapytania
8. Ćwiczenia z SQL - dialekty SQL
9. Ćwiczenia z SQL - optymalizacji zapytań
10. Ćwiczenia z SQL - zapytania i podzapytania SQL na prostych modelach
11. Ćwiczenia z SQL - zapytania i podzapytania SQL na prostych modelach
12. Narzędzia low-code/no-code dla AI - platformy automatyzacji
13. Narzędzia low-code/no-code dla AI - platformy automatyzacji
14. Narzędzia low-code/no-code dla AI - kreatory aplikacji
15. Zaliczenie pracowni specjalistycznej

Metody dydaktyczne

wykład problemowy,   programowanie z użyciem komputera,   wykład informacyjny,   wykład z prezentacją multimedialną,  

Forma zaliczenia

Wykład: zaliczenie pisemne z pytaniami otwartymi
Pracownia specjalistyczna: opracowanie zadań projektowych realizowanych w grupach

Symbol efektu uczenia się Zakładane efekty uczenia się Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1 podstawowe koncepcje data science i rozumie ich rolę we współczesnym świecie DS1_W02
DS1_W05
DS1_W18 (H1_W01)
EU2 główne obszary zastosowań sztucznej inteligencji w biznesie i przemyśle; wpływ konsumpcji zasobów infrastruktury i sposobów składowania danych w kontekście zasad zrównoważonego rozwoju DS1_W09
DS1_W12
DS1_W13 (H1_W03)
DS1_W14 (H1_W02)
DS1_W16
DS1_W19
EU3 wybrane aplikacje użytkowe sztucznej inteligencji, zasady działania i ich ograniczenia DS1_W12
DS1_W13 (H1_W03)
DS1_W14 (H1_W02)
DS1_W16
DS1_W21
EU4 identyfikować problemy możliwe do rozwiązania metodami data science DS1_U02
DS1_U10
DS1_U11
EU5 korzystać z wybranych aplikacji użytkowych sztucznej inteligencji w realizacji zadań edukacyjnych i życia codziennego DS1_U05
DS1_U10
DS1_U21
EU6 posługiwać się językiem SQL na poziomie podstawowym DS1_U07
EU7 krytycznej oceny możliwości wykorzystania sztucznej inteligencji w różnych kontekstach DS1_K01
Symbol efektu uczenia się Sposób weryfikacji efektu uczenia się Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1 zaliczenie pisemne W
EU2 zaliczenie pisemne W
EU3 zaliczenie pisemne W
EU4 ocena sprawozdań oraz rozwiązań zadań problemowych Ps
EU5 ocena sprawozdań oraz rozwiązań zadań problemowych Ps
EU6 ocena sprawozdań oraz rozwiązań zadań problemowych Ps
EU7 ocena sprawozdań oraz rozwiązań zadań problemowych Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach) Liczba godz.
Wyliczenie
1 - udziałem w wykładach 30
2 - udziałem w innych formach zajęć 30
3 - indywidualnym wsparciem merytorycznym procesu uczenia się, udziałem w zaliczeniach organizowanych poza planem zajęć 4
4 - przygotowaniem do zaliczenia wykładu 10
5 - przygotowaniem do bieżących zajęć o charakterze praktycznym 51
RAZEM: 125
Wskaźniki ilościowe GODZINY ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 64
(1)+(2)+(3)
2.6
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym 81
(2)+(5)
3.2
Literatura podstawowa

1. A.J. Gutman, J. Goldmeier, Analityk danych: przewodnik po data science, statystyce i uczeniu maszynowym, Helion, Gliwice, 2023
2. M.J. Hernandez, Projektowanie baz danych dla każdego: przewodnik krok po kroku, Helion, Gliwice, 2022
3. Nycz M., Hurtownie danych i business intelligence w organizacji, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, Wrocław, 2012
4. J. Nolis, E. Robinson, Skazany na sukces: kariera w Data Science, Helion, Gliwice, 2021
5. A. DeBarros, SQL w praktyce: jak dzięki danym uzyskiwać cenne informacje, Helion, Gliwice, 2024

Literatura uzupełniająca

1. D. Stephenson, Big Data, nauka o danych i AI bez tajemnic: podejmuj lepsze decyzje i rozwijaj swój biznes!, Helion, Gliwice, 2020
2. J. Reis, M. Housley, Inżynieria danych w praktyce: kluczowe koncepcje i najlepsze technologie, Helion, Gliwice, 2023
3. L. Campbell, C. Majors, Inżynieria niezawodnych baz danych. Projektowanie systemów odpornych na błędy, Wydawnictwo Helion, Gliwice, 2020
4. J. Schaich Borg, V. Conitzer, W. Sinnott-Armstrong, Moralna AI: czy bać się sztucznej inteligencji, Prószyński i S-ka, Warszawa, 2024

Jednostka realizująca Wydział Informatyki Data opracowania programu
Program opracował(a) dr hab. Marek J. Drużdżel,dr inż. Paweł Tadejko,dr hab. inż. Sławomir Zieliński 2025.06.05