[МФТИ] Разработчик BigData 2022 (Олег Ивченко)

[Аноним]

Программа профессиональной переподготовки.

Дополнительное профессиональное образование ФПМИ МФТИ — это возможность выбора необходимого для Вас направления обучения в ведущем вузе страны, входящим в рейтинг лучших университетов мира без вступительных экзаменов.

Вас ждут сложные задачи, интенсивная самостоятельная работа. Возможность общаться со студентами и преподавателями занимающими топовые позиции в крупных IT-компаниях. Выбрав профессию, Вы присоединяетесь к группе и проходите программу профессиональной переподготовки вместе с основной магистратурой.

Программа профессиональной переподготовки Разработчик Big Data соответствует запросам рынка. Мы обновляем материалы и развиваемся вместе с индустрией.

Кому подойдёт профессия разработчик BigData:
1. Разработчик
Сможете совершенствовать навыки программирования, расширить и получить новые знания в desktop, web разработки, а также в работе с большими данными.
2. Аналитик
Сможете проводить аналитику с помощью SQL и NoSQL инструментов, визуализировать данные и отчеты на основе больших массивов информации.
3. Data engineer
Курсы помогут увеличить свой рабочий арсенал прикладных знаний в работе с данными.
4. Data scientist
Получите знания по современным инструментам и подходам, необходимым для сбора, хранения и обработки данных. Изучите модели машинного обучения в применении к большим данным.

Блок 1 - Технологии программирования и операционные системы
Модуль 1 - Семейство ОС Unix. Современные инструменты для работы в консоли

• Семейство ОС Unix, основные дистрибутивы и их отличия.
• Основные командные интерпретаторы, их отличия.
• Утилита sed, язык awk.
• Использование Python как заменителя shell.
• Jupyter и TmpNb как его модификация.
• Терминальные мультиплексоры, автоматизация работы с ними.

Модуль 2 - Системы контроля версий

• Системы контроля версий в современных проектах.
• CVS – первая система контроля версий.
• SVN.
• Современные VCS – Git, Mercurial и работа с ними.
• Работа над проектами в команде.
• Автоматизация работы с Git.

Модуль 3 - Виртуализация

• Виртуализация. Её виды (контейнерная, на уровне ОС).
• Современные платформы виртуализации и работа с ними.
• Автоматизация работы с виртуальными окружениями.

Модуль 4 - Непрерывная интеграция

• Непрерывная интеграция (continuous integration) и её этапы.
• Основные инструменты CI и их связь с VCS.

Модуль 5 - Оркестрация контейнеров. Kubernetes

• Компьютерные сети, модель OSI, её уровни.
• Сетевые протоколы обмена информацией.

Блок 2 - Хранение и обработка больших объёмов данных
Модуль 1 - Распределённые файловые системы (GFS, HDFS)

• Распределённые файловые системы (GFS, HDFS). Её составляющие. Их достоинства, недостатки и сфера применения.
• Чтение и запись в HDFS. HDFS APIs: Web, shell, Java.

Модуль 2 - Парадигма MapReduce

• Парадигма MapReduce. Основная идея, формальное описание. Обзор реализаций.
• Виды и классификация многопроцессорных вычислительных систем. Hadoop. Схема его работы, роли серверов в Hadoop-кластере.
• API для работы с Hadoop (Native Java API vs. Streaming), примеры.
• MapReduce, продолжение.
• Типы Join'ов и их реализации в парадигме MR.
• Паттерны проектирования MR (pairs, stripes, составные ключи).

Модуль 3 - Управление ресурсами Hadoop-кластера. YARN

• Hadoop MRv1 vs. YARN.
• Нововведения в последних версиях Hadoop.
• Планировщик задач в YARN. Apache Slide.

Модуль 4 - SQL over BigData: Apache Drill, Cloudera Impala, Presto, Hive

• SQL over BigData: Apache Drill, Cloudera Impala, Presto, Hive.
• Повторение SQL.
• HiveQL vs. SQL.
• Виды таблиц в Hive, типы данных, трансляция Hive-запросов в MapReduce-задачи.
• Аналитические функции в Hive.
• Расширения Hive: Streaming, User defined functions.
• Оптимизация запросов в Hive.

Модуль 5 - Технологии обработки данных в распределенной оперативной памяти. Apache Spark

• Spark RDD vs Spark Dataframes
• Spark SQL
• Spark GraphFrames

Модуль 6 - Обработка данных в реальном времени. Kafka, Spark Streaming

• Обработка данных в реальном времени.
• Spark Streaming.
• Распределённая очередь Apache Kafka. Kafka streams.

Модуль 7 - BigData NoSQL, Key-value базы данных

• HBase.
• NoSQL подходы к реализации распределенных баз данных, key-value хранилища.
• Основные компоненты BigTable-подобных систем и их назначение, отличие от реляционных БД.
• Чтение, запись и хранение данных в HBase.
• Minor- и major-компактификация.
• Надёжность и отказоустойчивость в HBase.
• Cassandra. Основные особенности. Чтение и запись данных. Отказоустойчивость.
• Примеры применения HBase и Cassandra.
• Отличие архитектуры HBase от Сassandra.

Блок 3 - Машинное обучение на больших объёмах данных
Модуль 1 - Методы оптимизации и линейные модели

• Машинное обучение с учителем на больших данных. Закон Ципфа. Тематическое моделирование.
• Метод стохастического градиента. Постановка задачи. Оптимизации обучения на больших данных: градиентный спуск, стохастический градиент.
• Признаки. Пространства признаков, веса признаков, нормализация признаков. Генерация и хеширование признаков.
• Онлайн обучение линейных моделей. Метод стохастического градиента: выбор функции потерь. Оценка качества метода стохастического градиента. Алгоритм Бутстрап.
• Хеширование, чувствительное к расстоянию (LSH). Меры сходства: расстояние Жаккара, Хемминга, косинусное расстояние, Евклидово расстояние.
• Оптимизация и тестирование гиперпараметров. Симплекс-метод.
  

Модуль 2 - Алгоритмы работы с графами большого размера

• Графы, их виды. Стохастический граф.
• Представление графа: матрицы смежности, инцидентности, достижимости. Списки смежности. Алгоритмы перевода из одного представления в другое.
• Социальный граф. Задача поиска общих друзей в социальном графе. Язык DSL.
• Граф пользовательских предпочтений.
• Использование подхода BigData в анализе графов

Модуль 3 - Информационный поиск

• Постановка ранжирования. Основные подходы к решению задачи ранжирования
• Метрики измерения точности ранжирования. Кликовые модели.
• Тематическое моделирование и его связь с ранжированием.
• Проблемы тематического моделирования при больших данных. AD-LDA, его недостатки, Y!LDA, Mr. LDA. ARTM. Архитектура библиотеки BigARTM. Online LDA и его применение в Vowpal Wabbit.

Модуль 4 - Рекомендательные системы

• Рекомендательные системы, постановка задачи предсказания / рекомендации. Классификация рекомендательных систем. Неперсонализированные рекомендательные системы, content-based рекомендательные системы.
• Задачи коллаборативной фильтрации, транзакционные данные и матрица субъекты—объекты. Корреляционные методы, методы сходства (neighbourhood) - user-based, item-based.
• Латентные методы на основе матричных разложений. Методы ALS и iALS.
• Современные рекомендательные системы: рекомендательные системы, основанные на учете контекста (context aware); аспектные рекомендательные системы (aspect-aware), рекомендательные системы на основе тензорных разложений.