مساران دراسيان: التأسيس (بايثون) وتعلّم الآلة

◀ الأسبوع 0 — التهيئة والتفكير الحاسوبي

• لماذا علوم الحاسوب مهمة في البحث والصناعة.
• الخوارزميات في الحياة اليومية؛ التفكيك والتجريد.
• تهيئة البيئة: بايثون، VS Code، Git، GitHub.
• أول برنامج وأساسيات سطر الأوامر.

مختبر صغير: خط أنابيب Hello World (تحرير ← تشغيل ← commit ← push).

◀ الأسبوع 1 — أساسيات بايثون

• المتغيرات، الأنواع، التعبيرات، الإدخال/الإخراج.
• الشروط والحلقات؛ عقلية تصحيح الأخطاء.

واجب برمجي: حاسبة عبر CLI، وتحديات FizzBuzz.

◀ الأسبوع 2 — هياكل البيانات الأساسية

• السلاسل والتقطيع؛ القوائم وقوائم الفهم.
• الصفوف (tuples) والمجموعات والقواميس؛ متى نستخدم كلًا منها.

واجب برمجي: عدّ تكرار الكلمات واستخراج أهم k كلمات.

◀ الأسبوع 3 — الدوال والوحدات

• تعريف الدوال؛ المعاملات وقيم الإرجاع.
• أساسيات العودية؛ جولة في المكتبة القياسية.

واجب برمجي: مسائل عودية + حزمة أدوات صغيرة utilities.

◀ الأسبوع 4 — الخوارزميات وتحليل التعقيد

• البحث الخطي مقابل الثنائي؛ الفرز (فقاعي، إدراج، دمج).
• تحليل Big‑O؛ مفاضلات الزمن/الذاكرة.

واجب برمجي: ترتيب لوحة المتصدرين مع قياس الأداء.

◀ الأسبوع 5 — نموذج الذاكرة والتجريد

• الأسماء مقابل الكائنات؛ قابلية التغيير والنسخ؛ مطبّات التقطيع.
• نمذجة البيانات بقوائم/قواميس متداخلة.

واجب برمجي: مرشّح صور ثنائي الأبعاد (تدرّج رمادي/تمويه/حواف) ببايثون.

◀ الأسبوع 6 — البرمجة كائنية التوجه

• الفئات والطرائق وdunder methods.
• الإخفاء، الوراثة، التركيب.

واجب برمجي: نظام حسابات/محفظة مع اختبارات وحدات.

◀ الأسبوع 7 — قواعد البيانات وSQL

• النمذجة العلائقية؛ المفاتيح الأساسية/الخارجية.
• SELECT وWHERE وGROUP BY وJOIN؛ ربط SQLite مع بايثون.

واجب برمجي: قاعدة تسجيل طلبة/مقررات مع تقارير.

◀ الأسبوع 8 — أساسيات الويب

• دلالات HTML5؛ تخطيط CSS؛ مبادئ الوصول.
• مقدمة Flask؛ القوالب والتوجيه.

واجب برمجي: موقع شخصي مع نموذج تواصل يعمل عبر Flask.

◀ الأسبوع 9 — واجهات برمجة التطبيقات وJSON

• طرائق HTTP؛ الطلبات؛ استهلاك واجهات عامة.
• تحليل JSON والتحقق من صحته.

واجب برمجي: لوحة طقس (مع تخزين مؤقت) عبر API مفتوح.

◀ الأسبوع 10 — الأمن والأخلاقيات

• التجزئة والـsalting لكلمات المرور؛ التخزين الآمن.
• الحوسبة المسؤولة، الخصوصية، الرخص.

واجب برمجي: مدير كلمات مرور مصغّر (محلي، مموّه/مُجزّأ).

◀ الأسبوع 11 — التحضير للمشروع الختامي

• تحديد النطاق، قصص المستخدم، المعالم، إعداد المستودع.

مُسلَّم: مقترح + إطارات Wireframes + مسودة قاعدة بيانات.

◀ الأسبوع 12 — المشروع الختامي

• التنفيذ وعرض المشروع.

المُخرجات: مستودع الكود، README، فيديو قصير، تقرير موجز.

◀ الأسبوع 0 — ما هو تعلّم الآلة؟

• التمييز بين AI وML وDL؛ الاستخدامات والحدود.
• البيئة: Jupyter، مكتبات البيانات، الرسم البياني.

مختبر صغير: استكشاف مجموعة بيانات صغيرة من التحميل حتى التصور.

◀ الأسبوع 1 — البيانات والمعالجة المسبقة

• التنظيف، الإكمال، التحجيم، الترميز؛ تقسيم التدريب/الاختبار.
• أساسيات هندسة الميزات.

واجب برمجي: تنظيف بيانات Titanic أو المنازل + تحليل استكشافي.

◀ الأسبوع 2 — الانحدار

• الانحدار الخطي والمنظم؛ مفاضلة الانحياز/التباين.
• المقاييس: MSE وMAE وR²؛ تحليل البواقي.

واجب برمجي: توقع أسعار المنازل.

◀ الأسبوع 3 — التصنيف

• الانحدار اللوجستي، أقرب الجيران k‑NN؛ حدود القرار.
• المقاييس: الدقة، الاستدعاء، F1، منحنى ROC‑AUC.

واجب برمجي: مصنّف بريد مزعج أو مشاعر نصية.

◀ الأسبوع 4 — تقييم النماذج

• التحقق المتقاطع والتقسيم الطبقي؛ تسرّب البيانات.
• زيادة/نقص الملاءمة؛ منحنيات التعلّم.

واجب برمجي: ضبط المعاملات عبر GridSearchCV.

◀ الأسبوع 5 — الأشجار والتجميعات

• أشجار القرار؛ أهمية الميزات والقيود.
• الغابات العشوائية، التعزيز التدريجي (مفاهيم + تطبيق).

واجب برمجي: تحدي تصنيف جدولي.

◀ الأسبوع 6 — الشبكات العصبية (مقدمة)

• المُدرِك؛ المرور الأمامي؛ دوال التفعيل.
• واجهة Keras؛ بناء أول شبكة كثيفة.

واجب برمجي: MNIST (خط أساس بالشبكات الكثيفة).

◀ الأسبوع 7 — التعلم غير المُشرف

• التجميع k‑means والتجميع الهرمي.
• تقليل الأبعاد (PCA).

واجب برمجي: تقسيم العملاء إلى شرائح.

◀ الأسبوع 8 — أساسيات معالجة اللغة الطبيعية

• معالجة النصوص؛ نموذج الحقيبة؛ TF‑IDF.
• مقدمة في التمثيلات (embeddings)؛ نموذج بسيط للمشاعر.

واجب برمجي: مصنّف تقييمات أفلام.

◀ الأسبوع 9 — أساسيات الرؤية الحاسوبية

• حدس الشبكات الالتفافية CNN؛ الالتفاف والتجميع.
• التعلّم بالنقل على مجموعة صغيرة.

واجب برمجي: مصنّف صور صغير (قطط/كلاب — مجموعة مصغرة).

◀ الأسبوع 10 — الأخلاقيات والإنصاف والنشر

• التحيز والإنصاف؛ بطاقات النماذج؛ مبادئ التفسير.
• التغليف والإصدارات ونشر API بسيط.

واجب برمجي: تدقيق نموذج للانحياز + نشر API بسيط.

◀ الأسبوع 11 — التحضير للمشروع الختامي

• اختيار مجموعة بيانات مجالية؛ تحديد مقاييس النجاح.

مُسلَّم: مقترح + نموذج أولي Notebook بحد أدنى.

◀ الأسبوع 12 — المشروع الختامي

• التنفيذ وعرض النتائج.

المُخرجات: مفكرة Jupyter، مستودع، بطاقة نموذج، فيديو توضيحي.