صفحة 39 - كتاب علم البيانات - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: يتم تحويل جميع الأرقام والمعلومات إلى مصفوفات في نماذج وخوارزميات تعلم الآلة.

الإجابة: س1: ✓ صح

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، يجب أن نعرف أن نماذج تعلم الآلة هي برامج حاسوبية مصممة للتعلم من البيانات. لكي تتمكن هذه النماذج من معالجة البيانات، يجب تحويلها إلى شكل يمكن للحاسوب فهمه والتعامل معه. المصفوفات هي ترتيب للأرقام في صفوف وأعمدة، وهي شكل رياضي قياسي تستخدمه معظم لغات البرمجة والخوارزميات لتمثيل البيانات ومعالجتها. لذلك، الفكرة هنا هي أن أي معلومات (سواء كانت أرقاماً أو نصوصاً أو صوراً) يتم تمثيلها في النهاية كأرقام داخل مصفوفات حتى تتمكن خوارزميات تعلم الآلة من العمل عليها. إذن الإجابة هي: **صح**

سؤال 2: لكي يتمكن عالم البيانات من فهم البيانات وتفسيرها عند إنشاءها ، فإنه يحتاج إلى معرفة عملية بالإحصاء والاحتمالات.

الإجابة: س2: ✓ صح

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة في هذا السؤال تتعلق بمجال علم البيانات. عند إنشاء أو جمع البيانات، لا تكون البيانات مجرد أرقام عشوائية؛ بل تحمل معاني وأنماط. علم الإحصاء هو العلم الذي يهتم بجمع وتحليل وتفسير البيانات. الاحتمالات هي فرع من الرياضيات يدرس احتمالية وقوع الأحداث. يحتاج عالم البيانات إلى هذين المجالين لفهم طبيعة البيانات (مثل متوسطها، توزيعها، علاقاتها)، وتحديد ما إذا كانت النتائج ذات دلالة إحصائية، وبناء نماذج تنبؤية. بدون هذه المعرفة، قد يسيء تفسير البيانات أو يصل إلى استنتاجات غير دقيقة. لذلك الإجابة هي: **صح**

سؤال 3: تتخصص الرياضيات المتقطعة في طرائق المنطق والاستنتاج، وهي جوانب أساسية في تصميم الخوارزمية والتي تعد الأساس لتعلم الآلة.

الإجابة: س3: ✓ صح

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، نبدأ بالرياضيات المتقطعة. هذا الفرع من الرياضيات لا يتعامل مع الأعداد المستمرة (مثل التفاضل والتكامل)، بل مع كائنات منفصلة مثل المجموعات والرسوم البيانية والمنطق. المنطق والاستنتاج هما أداتان أساسيتان في الرياضيات المتقطعة لتحديد صحة العبارات وبناء البراهين. الخوارزمية هي سلسلة من الخطوات المنطقية لحل مشكلة. تصميم الخوارزمية الفعال يعتمد بشكل كبير على التفكير المنطقي والاستنتاجي. بما أن تعلم الآلة يعتمد في جوهره على خوارزميات تتعلم من البيانات وتتخذ قرارات، فإن الأساس المنطقي والاستنتاجي الذي توفره الرياضيات المتقطعة يكون أساسياً له. إذن الإجابة هي: **صح**

سؤال 4: بعض المجتمعات على الإنترنت مدعومة من قبل الحكومات، وبعضهم الآخر يديره متطوعون.

الإجابة: س4: ✓ صح

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال يتناول تنظيم المجتمعات على الإنترنت. المجتمعات على الإنترنت (مثل المنتديات أو مجموعات التواصل) تحتاج إلى إدارة وتنظيم وتمويل لتستمر. الفكرة هنا هي أن مصادر التمويل والإدارة تختلف. بعض الحكومات قد تدعم مجتمعات معينة لأغراض تعليمية أو ثقافية أو وطنية. في المقابل، توجد مجتمعات أخرى تنشأ وتدار بشكل طوعي من قبل أفراد مهتمين بموضوع معين دون دعم حكومي رسمي، ويعتمدون على جهود المتطوعين. لذلك الإجابة هي: **صح**

سؤال 5: مهندس الأنظمة هو الشخص الذي يصمم أنظمة المعلومات للمؤسسات والشركات.

الإجابة: س5: ✓ صح

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنتعرف على دور مهندس الأنظمة. الأنظمة في هذا السياق هي أنظمة معلومات، أي البنية التحتية التكنولوجية التي تستخدمها المؤسسة (مثل الشبكات، قواعد البيانات، الخوادم، التطبيقات). مهمة مهندس الأنظمة هي النظر إلى احتياجات المؤسسة ككل، ثم تصميم نظام معلومات متكامل وآمن وفعال يلبي هذه الاحتياجات. هذا يتضمن اختيار المكونات المادية والبرمجية المناسبة، وتخطيط كيفية تكاملها معاً، وضمان عملها بسلاسة. إذن الإجابة هي: **صح**

سؤال 6: عالم البيانات هو محترف يأخذ الرؤى من مجموعات البيانات التي تمت معالجتها ويقوم بإنشاء تقارير وتصورات وتحليلات أخرى متنوعة تتماشى مع الأهداف الرئيسة التي تحتاج إلى حل مبني على علم البيانات لتحقيقها.

الإجابة: س6: ✓ صح

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال يشرح دور عالم البيانات بالتفصيل. لنفهمه خطوة بخطوة: أولاً، عالم البيانات يعمل على مجموعات بيانات تمت معالجتها مسبقاً (أي تنظيفها وتهيئتها). ثانياً، مهمته الأساسية هي استخراج "الرؤى"، أي الاكتشافات والمعاني المخفية في البيانات. ثالثاً، يقوم بتحويل هذه الرؤى إلى أشكال مفيدة مثل التقارير المكتوبة، أو التصورات البيانية (مخططات، رسوم بيانية)، أو تحليلات أخرى. رابعاً وأهم شيء، كل هذا العمل يجب أن يكون موجهاً نحو تحقيق أهداف رئيسية للمؤسسة، مثل حل مشكلة محددة أو تحسين عملية ما، باستخدام منهجية علم البيانات. لذلك الإجابة هي: **صح**

سؤال 7: محلل البيانات هو محترف مسؤول عن تخزين وتدفق المعلومات في شركة أو مؤسسة، ويعمل مع علماء ومهندسي البيانات لبناء طرائق نقل البيانات المناسبة لإدخال مجموعة البيانات وتحليلها وإخراج النتائج.

الإجابة: س7: X خطأ

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفحص هذا السؤال بعناية. الوصف المقدم هنا يخلط بين مهام وظيفتين مختلفتين. الوظيفة التي تُعنى بتخزين وتدفق المعلومات داخل المؤسسة، وبناء طرق نقل البيانات بين أنظمة الإدخال والمعالجة والإخراج، هي في الواقع دور "مهندس البيانات". مهندس البيانات هو المسؤول عن البنية التحتية للبيانات. أما "محلل البيانات"، فدوره يركز أكثر على فحص البيانات الموجودة، وتنفيذ استعلامات بسيطة إلى متوسطة، وإنشاء التقارير والتصورات الأولية لفهم الاتجاهات والإجابة على أسئلة عمل محددة. هو لا يصمم أنظمة نقل البيانات المعقدة، بل يستخدمها. لذلك، الوصف في السؤال لا ينطبق بدقة على محلل البيانات. إذن الإجابة هي: **خطأ**

ما هو الدور الرئيسي لمهندس الأنظمة في المؤسسات والشركات؟

• أ) تحليل البيانات وإنشاء التقارير
• ب) تصميم أنظمة المعلومات
• ج) إدارة فرق التسويق والمبيعات
• د) تطوير تطبيقات الهواتف الذكية فقط

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تصميم أنظمة المعلومات

الشرح: ١. مهندس الأنظمة يتعامل مع أنظمة المعلومات. ٢. مهمته النظر إلى احتياجات المؤسسة ككل. ٣. يقوم بتصميم نظام معلومات متكامل وآمن وفعال. ٤. هذا يشمل اختيار المكونات المادية والبرمجية المناسبة وتخطيط تكاملها.

تلميح: فكر في الشخص المسؤول عن البنية التحتية التكنولوجية للمؤسسة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

أي من المهام التالية يقع ضمن مسؤوليات محلل البيانات بشكل أساسي؟

• أ) تصميم وتنفيذ البنية التحتية لتخزين البيانات
• ب) بناء خوارزميات تعلم الآلة المعقدة
• ج) فحص البيانات وإنشاء التقارير والتصورات الأولية
• د) إدارة جميع عمليات نقل البيانات بين الأنظمة

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: فحص البيانات وإنشاء التقارير والتصورات الأولية

الشرح: ١. محلل البيانات يركز على فحص البيانات الموجودة. ٢. يقوم بتنفيذ استعلامات بسيطة إلى متوسطة. ٣. ينشئ تقارير وتصورات أولية لفهم الاتجاهات. ٤. يجيب على أسئلة عمل محددة باستخدام البيانات. ٥. لا يصمم أنظمة تخزين أو نقل البيانات المعقدة (هذا دور مهندس البيانات).

تلميح: تذكر أن محلل البيانات يركز على الاستعلام عن البيانات وفهم الاتجاهات، وليس بناء الأنظمة.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

لماذا تعد معرفة الإحصاء والاحتمالات ضرورية لعالم البيانات عند تفسير البيانات؟

• أ) لبرمجة قواعد البيانات فقط
• ب) لفهم طبيعة البيانات وتحديد الدلالة الإحصائية وبناء نماذج تنبؤية دقيقة
• ج) لتصميم واجهات المستخدم الجذابة
• د) لإدارة مشاريع تطوير البرمجيات

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لفهم طبيعة البيانات وتحديد الدلالة الإحصائية وبناء نماذج تنبؤية دقيقة

الشرح: ١. الإحصاء يهتم بجمع وتحليل وتفسير البيانات (مثل المتوسط، التوزيع). ٢. الاحتمالات تدرس احتمالية وقوع الأحداث. ٣. هذه المعرفة تساعد عالم البيانات على فهم العلاقات في البيانات. ٤. تُمكنه من تحديد ما إذا كانت النتائج ذات دلالة إحصائية أم عشوائية. ٥. أساسية لبناء نماذج تنبؤية موثوقة وتجنب الاستنتاجات غير الدقيقة.

تلميح: فكر في الأدوات التي تساعد على استخلاص معانٍ صحيحة من الأرقام والأنماط.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما المسمى الوظيفي للمحترف المسؤول عن تصميم وبناء طرائق نقل البيانات وتأمين تدفقها وتخزينها داخل المؤسسة، وتوفيرها لعلماء البيانات لتحليلها؟

• أ) محلل البيانات
• ب) عالم البيانات
• ج) مهندس البيانات
• د) مهندس الأنظمة

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: مهندس البيانات

الشرح: ١. مهندس البيانات هو المسؤول عن الجوانب التشغيلية للبنية التحتية للبيانات. ٢. تشمل مهامه بناء مسارات نقل البيانات (Data Pipelines) وضمان تدفقها. ٣. يختلف عن محلل البيانات الذي يركز على فحص البيانات الجاهزة، وعن عالم البيانات الذي يستخرج الرؤى المعقدة. ٤. لذلك، الوصف الوارد في التمارين الذي يربط بين تخزين وتدفق المعلومات وبين الوظيفة يحدد دور (مهندس البيانات).

تلميح: هذا الدور يركز على البنية التحتية والجانب التقني لنقل البيانات وليس تحليل نتائجها النهائية.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما هو فرع الرياضيات الذي يهتم بطرائق المنطق والاستنتاج، ويُعد أساساً جوهرياً في تصميم الخوارزميات التي يقوم عليها تعلم الآلة؟

• أ) الإحصاء والوصف البياني
• ب) حساب التفاضل والتكامل
• ج) الرياضيات المتقطعة
• د) نظرية الاحتمالات المتقدمة

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الرياضيات المتقطعة

الشرح: 1. الرياضيات المتقطعة (Discrete Mathematics) تركز على المنطق والاستنتاج. 2. تصميم الخوارزميات الفعالة يعتمد بشكل مباشر على التسلسل المنطقي الذي توفره هذه الرياضيات. 3. بما أن خوارزميات تعلم الآلة هي جوهر هذا العلم، فإن الرياضيات المتقطعة تمثل الأساس المتين لبنائها.

تلميح: فكر في فرع الرياضيات الذي يتعامل مع الهياكل المنفصلة والمنطق البرمجي بدلاً من الكميات المتصلة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

في علم البيانات، أي من الأدوار التالية يُعد مسؤولاً عن تخزين وتدفق المعلومات داخل المؤسسة، وبناء طرائق نقل البيانات (Data Pipelines) اللازمة لمعالجتها؟

• أ) محلل البيانات
• ب) مهندس البيانات
• ج) عالم البيانات
• د) مهندس الأنظمة

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: مهندس البيانات

الشرح: ١. المهام المذكورة (تخزين، تدفق، بناء طرائق نقل البيانات) تتعلق بالبنية التحتية للبيانات. ٢. محلل البيانات يركز على فحص البيانات الحالية وإعداد التقارير. ٣. عالم البيانات يركز على استخراج الرؤى وبناء النماذج التنبؤية. ٤. مهندس البيانات هو المسؤول الفعلي عن تصميم وتنفيذ الأنظمة التي تجمع وتخزن وتُهيئ البيانات للمحللين والعلماء.

تلميح: فكر في الشخص المسؤول عن البنية التحتية و'الأنابيب' التي تنتقل عبرها البيانات قبل تحليلها.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما هو الدور الوظيفي الذي تتركز مهامه حول بناء طرائق نقل البيانات، وتطوير البنية التحتية لتخزين وتدفق المعلومات داخل المؤسسة؟

• أ) محلل البيانات
• ب) مهندس البيانات
• ج) عالم البيانات
• د) مهندس الأنظمة

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: مهندس البيانات

الشرح: ١. بناءً على التمرين السابع، الوصف الوارد (تخزين وتدفق المعلومات وبناء طرائق نقل البيانات) لا ينطبق على محلل البيانات. ٢. محلل البيانات يركز على فحص البيانات واستخراج التقارير لفهم الاتجاهات. ٣. المحترف المسؤول عن البنية التحتية ونظام نقل البيانات هو مهندس البيانات (Data Engineer). ٤. النتيجة: الدور المطلوب هو مهندس البيانات.

تلميح: هذا التخصص يهتم بالجانب الهندسي والتقني لنقل البيانات وتهيئتها قبل مرحلة التحليل.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

بناءً على تخصصات علم البيانات، من هو المحترف المسؤول عن تصميم وبناء البنية التحتية لتخزين وتدفق المعلومات، وتطوير طرائق نقل البيانات المناسبة لإدخالها ومعالجتها؟

• أ) محلل البيانات
• ب) عالم البيانات
• ج) مهندس البيانات
• د) مهندس الأنظمة

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: مهندس البيانات

الشرح: ١. وفقاً للمنهج، هناك خلط شائع بين مهام المحللين والمهندسين. ٢. محلل البيانات يركز على فحص البيانات الموجودة واستخراج التقارير والاتجاهات. ٣. مهندس البيانات (Data Engineer) هو المسؤول فعلياً عن الجوانب الهيكلية مثل التخزين، التدفق، وبناء مسارات نقل البيانات. ٤. عالم البيانات يركز على النماذج التنبؤية. ٥. لذا، المهنة التي تعنى بالبنية التحتية للنقل والتخزين هي هندسة البيانات.

تلميح: فكر في الشخص الذي يبني 'الأنابيب' والمسارات التقنية التي تنتقل عبرها البيانات قبل وصولها للمحلل.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

أي من الخيارات التالية يصف بدقة الدور الرئيس لـ 'عالم البيانات' (Data Scientist) في المؤسسات؟

• أ) المسؤول عن بناء وصيانة البنية التحتية لتخزين وتدفق البيانات داخل الشركة.
• ب) استخراج الرؤى من البيانات المعالجة وتقديم تقارير وتصورات بيانية تخدم أهداف المؤسسة.
• ج) تصميم أنظمة المعلومات المتكاملة للمؤسسة واختيار المكونات المادية والبرمجية لها.
• د) جمع البيانات الأولية من مصادرها وتخزينها في قواعد البيانات دون تحليلها.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: استخراج الرؤى من البيانات المعالجة وتقديم تقارير وتصورات بيانية تخدم أهداف المؤسسة.

الشرح: ١. يبدأ عالم البيانات عمله بمجموعات بيانات تمت معالجتها وتهيئتها. ٢. المهمة الأساسية هي استخراج 'الرؤى' (Insights) والاكتشافات من البيانات. ٣. يقوم بتحويل هذه النتائج إلى تقارير وتصورات بيانية مفهومة. ٤. يربط هذه التحليلات بالأهداف الرئيسية للمؤسسة لحل مشكلاتها.

تلميح: فكر في الشخص الذي لا يكتفي بجمع البيانات بل يستخلص منها المعاني والحلول الاستراتيجية.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

بناءً على أدوار ومسؤوليات فريق علم البيانات، من هو المحترف المسؤول عن تخزين وتدفق المعلومات وبناء طرائق نقل البيانات (Data Pipelines) داخل المؤسسة؟

• أ) محلل البيانات
• ب) مهندس البيانات
• ج) عالم البيانات
• د) مهندس الأنظمة

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: مهندس البيانات

الشرح: ١. الوصف يشير إلى بناء الطرق التقنية لنقل وتخزين البيانات. ٢. محلل البيانات يركز على تفسير البيانات الموجودة وإعداد التقارير. ٣. عالم البيانات يركز على النماذج التنبؤية واستخراج الرؤى العميقة. ٤. مهندس البيانات هو المسؤول الفعلي عن البنية التحتية وتدفق البيانات، وهو التصحيح للجملة السابعة في التمرينات. ٥. الإجابة هي مهندس البيانات.

تلميح: فكر في الشخص الذي يصمم 'البنية التحتية' والمسارات التقنية لنقل البيانات وليس من يقوم بتحليلها فقط.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط