صفحة 109 - كتاب علم البيانات - الصف 11 - الفصل 1 - المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب علم البيانات - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: علم البيانات | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 مكتبة بانداس وكائن المتسلسلة

المفاهيم الأساسية

مكتبة بانداس (Pandas Library): مكتبة تأخذ البيانات وتنشئ كائنات بايثون. لها نوعان رئيسيان من الكائنات.

المتسلسلة (Series): عبارة عن مصفوفة أحادية البعد قادرة على حمل أي نوع من البيانات (الأعداد الصحيحة، السلاسل النصية، الأرقام العشرية، كائنات البايثون وغيرها).

إطار البيانات (DataFrame): هيكل بيانات ثنائي الأبعاد يبدو مشابهاً جداً لجدول في ورقة عمل إكسل.

خريطة المفاهيم

```markmap

فحص وتحليل البيانات

أدوات تحليل البيانات

لغات البرمجة والبيانات البرمجية

#### بايثون (Python)

##### مفكرة جوبيتر (Jupyter Notebook)

###### فتح مفكرة جوبيتر

###### إنشاء مفكرة جديدة

###### واجهة المفكرة الجديدة

###### إنشاء وتشغيل برنامج

###### حفظ المذكرة

###### الميزة الرئيسية

###### التطبيق العملي

##### مكتبات البايثون

###### التعريف

###### مثال: مات بلوت ليب (Matplotlib)

###### مكتبة نيمباي (NumPy)

###### مكتبة بانداس (Pandas)

####### كائنات المكتبة الرئيسية

######## المتسلسلة (Series)

######## إطار البيانات (DataFrame)

####### كيفية الاستخدام

######## استيراد المكتبة: `import pandas as pd`

######## إنشاء متسلسلة من قائمة: `pd.Series(myList, name='...')`

####### الاختلافات عن مكتبة نيمباي

######## أنواع البيانات: يعمل مع البيانات المجدولة.

######## أنواع الكائنات: متسلسلة (Series)، إطار البيانات (DataFrame).

######## الأداء: يتعامل مع مئات الآلاف من البيانات.

######## استخدام الذاكرة: يستهلك المزيد من الذاكرة.

######## الاستخدام: تحليل البيانات وتصويرها.

أنواع تحليل البيانات

تحليل البيانات الوصفي

تحليل البيانات التشخيصي

تحليل البيانات التنبؤي

تحليل البيانات التوجيهي

تحليل البيانات الاستكشافي

تحليل البيانات متعدد المتغيرات

أسئلة مراجعة

تطبيق على أنواع التحليل

```

نقاط مهمة

لكل كائن في بانداس (Series أو DataFrame) أساليبه وسماته الخاصة.
يمكن إنشاء المتسلسلة أو إطار البيانات من الصفر (من القوائم والقواميس) أو استيراد البيانات من مصادر مثل إكسل وCSV وSQL وJSON.
لاستخدام مكتبة بانداس في بايثون، يجب استيرادها أولاً باستخدام `import pandas as pd`.
في مفكرة جوبيتر، يكفي استيراد المكتبة مرة واحدة فقط لاستخدامها في المفكرة بأكملها.
مثال على إنشاء متسلسلة من قائمة: `s = pd.Series(myList, name='Numbers')`.

📄 النص الكامل للصفحة

تأخذ مكتبة بانداس البيانات وتنشئ كائن البايثون، وهناك نوعان رئيسان من الكائنات:
> المتسلسلة (Series) : عبارة عن مصفوفة أحادية البعد قادرة على حمل أي نوع من البيانات ( الأعداد الصحيحة (Integers)، والسلاسل النصية
(Strings)، والأرقام العشرية (Floats) ، وكائنات البايثون وغيرها).
إطار البيانات (DataFrame) هو هيكل بيانات ثنائي الأبعاد يبدو مشابها جدا لجدول في ورقة عمل إكسل.
لكل كائن أساليبه وسماته الخاصة. يمكنك إنشاء متسلسلة أو إطار بيانات من الصفر ( من القوائم والقواميس وما إلى ذلك ) كما يمكن استيراد
البيانات من مصادر البيانات، مثل إكسل و CSV و SQL و JSON، والمزيد.

--- SECTION: الجدول 3.4 الاختلافات بين مكتبتي بانداس ونيمباي ---


الآن، ستقوم بتحويل هذه القائمة إلى كائن المتسلسلة. للقيام بذلك عليك تضمين مكتبة بانداس في مفكرتك. ولاستخدام مكتبة في البايثون، يمكنك
إضافة كلمة استيراد (Import) واسم المكتبة في بداية مقطعك البرمجي.

في مفكرة جوبيتر، عليك استيراد
المكتبة مرة واحدة فقط ثم يمكنك
استخدامها في المفكرة بأكملها .

import pandas as pd

s = pd.Series (myList, name='Numbers')

print(s)
0	-3
1	-2
2	-1
3	0
4	1
5	2
6	3
7	4
8	5
9	5
10	5
11	6
12	7
13	8
Name: Numbers, dtype: int64

--- SECTION: الشكل 3.12 تحويل قائمة إلى كائن المتسلسلة ---

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما الأمر المستخدم لتحويل قائمة (list) إلى كائن متسلسلة (Series) في بانداس؟

أ) pd.DataFrame(list_name)
ب) Series.convert(list_name)
ج) pd.Series(list_name, name='series_name')
د) list.to_series()

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: pd.Series(list_name, name='series_name')

الشرح: 1. الدالة المستخدمة هي Series() من مكتبة بانداس. 2. الصيغة: pd.Series(القائمة). 3. يمكن إضافة معامل اختياري مثل name لتسمية المتسلسلة.

تلميح: يبدأ الأمر باسم المكتبة المختصر متبوعاً بـ .Series().

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هو تعريف كائن المتسلسلة (Series) في مكتبة بانداس؟

أ) هيكل بيانات ثنائي الأبعاد يشبه جدول إكسل.
ب) مكتبة في بايثون مخصصة للعمليات الرياضية المعقدة.
ج) مصفوفة أحادية البعد قادرة على حمل أي نوع من البيانات مثل الأعداد الصحيحة والسلاسل النصية والأرقام العشرية.
د) قائمة مرتبطة يمكنها تخزين الأرقام فقط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: مصفوفة أحادية البعد قادرة على حمل أي نوع من البيانات مثل الأعداد الصحيحة والسلاسل النصية والأرقام العشرية.

الشرح: 1. المتسلسلة هي كائن أساسي في مكتبة بانداس. 2. هي مصفوفة أحادية البعد (1D). 3. يمكنها تخزين أنواع بيانات متنوعة (int, string, float, Python objects).

تلميح: هذا الكائن يمثل بنية بيانات أحادية البعد.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هو تعريف إطار البيانات (DataFrame) في مكتبة بانداس؟

أ) مصفوفة ثلاثية الأبعاد تستخدم في التعلم الآلي.
ب) هيكل بيانات ثنائي الأبعاد يبدو مشابهاً جداً لجدول في ورقة عمل إكسل.
ج) مكتبة فرعية في نيمباي لمعالجة الصور.
د) قائمة من القواميس يتم تخزينها في الذاكرة المؤقتة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: هيكل بيانات ثنائي الأبعاد يبدو مشابهاً جداً لجدول في ورقة عمل إكسل.

الشرح: 1. إطار البيانات هو كائن أساسي آخر في مكتبة بانداس. 2. هو هيكل بيانات ثنائي الأبعاد (2D). 3. شكله مشابه للجداول في برامج الجداول الإلكترونية مثل إكسل.

تلميح: هذا الكائن يمثل بنية بيانات ثنائية الأبعاد.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي الخطوة الأولى لاستخدام مكتبة بانداس في مفكرة جوبيتر؟

أ) تثبيت المكتبة من خلال موجه الأوامر باستخدام pip install.
ب) كتابة الكود البرمجي الرئيسي مباشرة دون استيراد.
ج) استيراد المكتبة باستخدام الأمر import pandas as pd.
د) تحويل جميع المتغيرات إلى كائنات من نوع Series أولاً.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: استيراد المكتبة باستخدام الأمر import pandas as pd.

الشرح: 1. لاستخدام أي مكتبة في بايثون، يجب استيرادها أولاً. 2. يتم ذلك باستخدام كلمة import. 3. العبارة الشائعة لاستيراد بانداس هي 'import pandas as pd' حيث pd هو اسم مختصر للاستخدام.

تلميح: تتعلق الخطوة بإتاحة استخدام وظائف المكتبة في الكود.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما الفرق الجوهري بين كائن المتسلسلة (Series) وكائن إطار البيانات (DataFrame) في بانداس؟

أ) المتسلسلة أسرع في المعالجة، بينما إطار البيانات أبطأ.
ب) المتسلسلة تخزن النصوص فقط، بينما إطار البيانات يخزن الأرقام فقط.
ج) المتسلسلة هي مصفوفة أحادية البعد (1D)، بينما إطار البيانات هو هيكل ثنائي الأبعاد (2D) يشبه الجدول.
د) المتسلسلة جزء من مكتبة نيمباي، بينما إطار البيانات جزء من مكتبة بانداس.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: المتسلسلة هي مصفوفة أحادية البعد (1D)، بينما إطار البيانات هو هيكل ثنائي الأبعاد (2D) يشبه الجدول.

الشرح: 1. المتسلسلة (Series): بنية بيانات أحادية البعد (صف واحد من البيانات مع فهرس). 2. إطار البيانات (DataFrame): بنية بيانات ثنائية الأبعاد (صفوف وأعمدة، مثل جدول). 3. يمكن اعتبار إطار البيانات كمجموعة من المتسلسلات.

تلميح: الفارق الرئيسي يتعلق بعدد الأبعاد في بنية البيانات.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط