Universitat Internacional de Catalunya

Fonaments de la Ciència de Dades

Fonaments de la Ciència de Dades
5
16405
1
Primer semestre
OB
Llengua d'impartició principal: castellà

Altres llengües d'impartició: català, anglès

Professorat


Professorat:

Miguel Pérez - mperez@uic.es

Albert Climent - albert.climent@pervasive-tech.com

David Roche - droche@uic.es

Roger Vergés - rvergesi@uic.es

Rodolfo Lomascolo - rlomascolo@uic.es

Presentació

L'assignatura Fonaments de la Ciència de Dades té com a objectiu proporcionar a l'alumnat els coneixements i les habilitats fonamentals necessaris per treballar amb dades, extreure'n informació rellevant i utilitzar-la com a base per a la presa de decisions.

L'assignatura aborda les principals eines i metodologies que intervenen en un procés d'anàlisi de dades, des de l'extracció i la preparació de la informació fins a l'anàlisi estadística, la visualització dels resultats i la comunicació de les conclusions.

Al llarg de l'assignatura, l'alumnat adquirirà coneixements d'estadística aplicada, programació en Python i SQL, gestió i tractament de dades, visualització i data storytelling. Aquests continguts es treballaran de manera progressiva i integrada, amb especial èmfasi en l'aplicació pràctica dels coneixements a problemes reals.

L'enfocament de l'assignatura es basa en l'aprenentatge pràctic (learning by doing), mitjançant exercicis, casos d'aplicació i activitats amb conjunts de dades. Es pretén que l'alumnat no només conegui les eines disponibles, sinó que també sigui capaç de seleccionar-les adequadament, interpretar els resultats obtinguts i comunicar conclusions rellevants per donar suport a la presa de decisions.

Requisits previs

No es requereixen coneixements avançats de programació ni d'estadística per cursar aquesta assignatura. Tanmateix, és recomanable disposar de coneixements matemàtics bàsics, capacitat de raonament analític i predisposició per treballar amb eines digitals.

Els conceptes i les eines necessaris per treballar amb dades s'introduiran progressivament, des dels fonaments estadístics fins a la programació i l'anàlisi aplicada.

Objectius

Els objectius de l'assignatura són:

  • Comprendre el paper de l'estadística dins de la ciència de dades i aplicar tècniques estadístiques bàsiques per descriure dades, comparar grups, analitzar relacions i donar suport a la presa de decisions.

  • Desenvolupar habilitats bàsiques de programació en Python per carregar, preparar, transformar i analitzar conjunts de dades.

  • Aprendre a consultar i extreure informació de bases de dades relacionals mitjançant SQL.

  • Comprendre com s'integren SQL, Python i l'estadística en un procés complet d'anàlisi de dades.

  • Desenvolupar criteris per seleccionar visualitzacions adequades en funció de les preguntes que es volen respondre i dels missatges que es volen comunicar.

  • Aplicar principis de disseny visual i data storytelling per presentar resultats de manera clara, rigorosa i orientada a la presa de decisions.

  • Desenvolupar la capacitat d'interpretar resultats, identificar limitacions en les dades i formular conclusions basades en evidències.

  • Adquirir una visió global del procés de treball en ciència de dades, des de la formulació del problema fins a la comunicació dels resultats.

Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació

  • Desenvolupar la capacitat d'identificar, interpretar i analitzar dades quantitatives i qualitatives.

  • Aplicar conceptes i mètodes estadístics per descriure dades, analitzar relacions entre variables i donar suport a la presa de decisions.

  • Seleccionar i aplicar tècniques estadístiques adequades en funció de la naturalesa de les dades i dels objectius de l'anàlisi.

  • Utilitzar eines de programació i programari específic per a la consulta, el tractament, la transformació i l'anàlisi de dades.

  • Desenvolupar habilitats en programació amb Python per automatitzar tasques i resoldre problemes relacionats amb l'anàlisi de dades.

  • Dissenyar i executar consultes SQL per extreure, combinar i agregar informació procedent de bases de dades relacionals.

  • Integrar coneixements estadístics, tècniques de programació i eines de gestió de dades per resoldre problemes pràctics.

  • Seleccionar i elaborar visualitzacions adequades per representar informació de manera clara, rigorosa i comprensible.

  • Comunicar resultats analítics mitjançant tècniques de visualització i data storytelling, adaptant el missatge al públic destinatari.

  • Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i resolució de problemes a partir d'informació quantitativa i qualitativa.

  • Fomentar el pensament crític per interpretar resultats, identificar possibles biaixos i valorar les limitacions de les dades.

  • Desenvolupar habilitats per a l'aprenentatge autònom, la planificació i l'organització del treball.

  • Aplicar els coneixements adquirits en contextos pràctics i en situacions relacionades amb la presa de decisions.

Resultats d’aprenentatge de l’assignatura

L’alumnat serà capaç d’obtenir, preparar i analitzar dades mitjançant tècniques estadístiques i eines de programació com Python i SQL. També serà capaç d’interpretar els resultats i comunicar conclusions mitjançant visualitzacions efectives per donar suport a la presa de decisions.

Continguts

  1. Estadística aplicada: estadística descriptiva, probabilitat, mostreig, estimació, contrast d'hipòtesis i correlació.

  2. Gestió de dades: extracció, preparació i anàlisi de dades mitjançant SQL, Python i estadística.

  3. Visualització i data storytelling: disseny de gràfics, dashboards i comunicació d'insights.

  4. Programació en Python: fonaments de programació, Pandas, NumPy i tractament de dades.

  5. Programació en SQL: consultes, filtres, agregacions i combinació de taules.

Metodologia i activitats formatives

Modalitat totalment presencial a l'aula



 La metodologia docent de l’assignatura es basa en l’aprenentatge pràctic (learning by doing), amb l’objectiu que l’alumnat adquireixi els coneixements i les habilitats necessaris per treballar amb dades en contextos reals.

Les sessions combinaran explicacions conceptuals breus, demostracions pràctiques, exercicis guiats i activitats d’aplicació individual o en grup. Es prioritzarà la comprensió dels conceptes, la selecció adequada de les eines i la interpretació dels resultats per damunt de la memorització de procediments o fórmules.

Les activitats es desenvoluparan progressivament, des de l’adquisició de coneixements bàsics fins a la seva integració en casos pràctics. Sempre que sigui possible, s’utilitzaran conjunts de dades reals o simulades i eines accessibles com Google Colab, Python i SQL.

Les sessions s’estructuraran, generalment, de la manera següent:

  1. Presentació dels conceptes fonamentals per part del professorat.

  2. Demostració d’un exemple pràctic relacionat amb els continguts de la sessió.

  3. Resolució guiada d’exercicis per part de l’alumnat.

  4. Anàlisi conjunta dels resultats i discussió de les possibles interpretacions.

  5. Aplicació dels coneixements a un cas pràctic o a un conjunt de dades.

  6. Activitat de consolidació per reforçar els aprenentatges adquirits.

Sistemes i criteris d'avaluació

Modalitat totalment presencial a l'aula



L'avaluació d'aquesta assignatura s'obtindrà amb la ponderació equitativa de tots els lliuraments realitzats al llarg del curs. La nota final és la nota de l'avaluació continuada.

Bibliografia i recursos

  • McKinney, W. (2022). Python for Data Analysis (3a ed.). O’Reilly Media.

  • Beaulieu, A. (2020). Learning SQL (3a ed.). O’Reilly Media.

  • Illowsky, B., & Dean, S. (2023). Introductory Statistics (2a ed.). OpenStax.