В этом сообщении блога я исследую способы, которыми передовая языковая модель ИИ, ChatGPT, может помочь изучающим Python. Python — один из самых популярных языков программирования в мире, и не зря. Он простой, универсальный и мощный. Но с любым языком программирования всегда есть кривая обучения, и именно здесь ChatGPT может помочь. В этом посте я расскажу о различных способах, которыми ChatGPT может поддерживать и улучшать процесс изучения Python, от объяснений синтаксиса и концепций до примеров фрагментов кода и реальных приложений. Если вы только начинаете или хотите поднять свои навыки Python на новый уровень, этот пост поможет вам.

Вооружение ChatGPT для учащихся

Таким образом, ChatGPT может помочь изучающим Python, предоставляя:

  1. Объяснение синтаксиса и понятий.
  2. Примеры фрагментов кода для распространенных задач.
  3. Справка по устранению неполадок для сообщений об ошибках.
  4. Предложения для дальнейшего чтения или учебных ресурсов.
  5. Примеры реальных приложений Python.

Объяснения синтаксиса и концепций

Чтобы объяснить учащимся синтаксис и концепции Python, полезно:

  • Начните с основ: объясните роль отступов, типов данных (таких как строки, целые числа и списки) и переменных. Например, я предложил ChatGPT объяснить типы данных в Python (учащиеся могут расширить эту линию вопросов, например, попросив объяснить методы, используемые со списками):

  • Познакомить с ключевыми синтаксическими элементами языка, такими как операторы, управляющие структуры (операторы if-else, циклы for) и функции. Например, я предложил ChaGPT объяснить операторы if-else в списке:

  • Предоставьте примеры и упражнения, чтобы помочь учащимся попрактиковаться и закрепить свое понимание. Например, я спросил ChatGPT об определении функции и попросил несколько упражнений среднего уровня:

  • Объясните общие концепции программирования, такие как функции, модули и объектно-ориентированное программирование, и то, как они реализованы в Python. Например, я предложил ChatGPT объяснить модуль статистики библиотеки scipy и привести примеры методов статистического распределения с их использованием (учащиеся могут следовать этому пути рассуждений, чтобы лучше понять параметры функций).

  • Используйте наглядные пособия, такие как диаграммы и блок-схемы, чтобы проиллюстрировать сложные концепции.
  • Поощряйте учащихся задавать вопросы и обращаться за помощью, когда они застряли.
  • Предоставьте учащимся дополнительные ресурсы, такие как онлайн-учебники и форумы, для изучения и продолжения обучения.

Примеры фрагментов кода для общих задач

Большой опыт программирования — это повторение того, что вы уже сделали тысячу раз. Если вы описываете свою повторяющуюся задачу в ChaGPT, он может сгенерировать код, который сделает это за вас, и вы можете предложить ему сгенерировать для него единственную функцию:

Здесь я использовал обычные первые шаги в задаче анализа данных: знакомство с вашим набором данных со вторым запросом на создание функции, которая будет возвращать информацию. ChatGPT также сгенерировал код, который удобно отображал бы все эти данные с соответствующими названиями.

Справка по устранению неполадок для сообщений об ошибках

Утомительно, когда ученик получает много сообщений об ошибках в начале. Это может быть обескураживающим и контрпродуктивным. К счастью, ChatGPT может помочь с ошибками, когда вы описываете, с чем столкнулись:

Здесь ChatGPT не только подробно объясняет ошибку, но и предлагает два возможных решения, как ее избежать.

Рекомендации по дальнейшему чтению или учебным ресурсам

Если учащийся все еще не уверен в какой-либо изучаемой области и хотел бы получить практический опыт, ChatGPT может порекомендовать ресурсы, соответствующие его потребностям:

Примеры реальных приложений Python

Учащиеся часто интересуются определенной областью, но не могут себе представить, каким будет фактическое применение навыков науки о данных в этой области. Что ж, ChatGPT можно спросить даже про такие примеры:

Может ли ChatGPT решать вопросы в вашем сообществе?

Давайте рассмотрим пять различных примеров вопросов из программы MIT Applied Data Science, в которой я сейчас учусь, для которых ChatGPT объяснил бы, решил, порекомендовал бы или иным образом помог учащимся решить их проблему.

Проблема 1

Определение: вычислить диапазон, дисперсию и стандартное отклонение ИМТ. Ниже приведены ИМТ 50 молодых людей 17,5 18,0 36,8 31,7 31,7 17,3 24,3 47,7 38,5 17,0 23,7 16,5 25,1 17,4 18,0 37,6 19,7 21,4 28. 6 21,6 19,3 20,0 16,9 25,2 19,8 25,0 17,2 20,4 20,1 29,1 19,1 25,2 23,2 25,9 24,0 41,7 24,0 16,8 26,8 31,4 16,9 17,2 24,1 35,2 19,1 22,9 18,2 25,4 35,4 25,5. Используйте эти данные для ответа на следующие вопросы. Кто-нибудь, помогите мне узнать ответ.

Проблема 2

Определение: Вопрос об однородных функциях плотности вероятности: для x = np.linspace(1,5,50) и probs = uniform.pdf(x, loc=1, scale=4), как вы интерпретируете результаты probs = [ 0,25,0,25,0,25…0,25] длины 50? Например, что описывает probs[1]? Это вероятность x[1], то есть вероятность того, что x=1,08163265? Если это так, то почему для каждой из 50 различных возможностей вероятность составляет 25 %? Похоже, что кумулятивная вероятность не должна прибавляться к 1, она просто должна суммировать вероятности для каждой возможности x.

Удивительно, как ChatGPT решал даже более абстрактную проблему и более сложный вопрос.

Проблема 3

Определение. Верно ли, что merge() — это функция в библиотеке Python «Pandas», которая обеспечивает стандартные операции соединения базы данных между объектами DataFrame или именованными объектами Series?

ChatGPT может помочь даже с двусмысленными или слишком конкретными вопросами True/False в практических тестах.

Проблема 4

Определение: В супермаркете есть несколько товаров для продажи. Эти товары относятся к категории A и категории B. На время фестиваля супермаркет решил объявить некоторую скидку, как указано ниже. Для товаров категории А взимается плата в размере 15 рупий за единицу, если вы покупаете менее 30 единиц товара. Если вы покупаете от 30 до 99 единиц товара, стоимость составляет 12 рупий за единицу. Если количество покупки составляет 100 или более единиц, стоимость составляет 10 рупий за единицу. Для товаров категории B взимается плата в размере 30 рупий за единицу, если вы покупаете менее 50 единиц товара. Если вы покупаете от 50 до 99 единиц товара, стоимость составляет 25 рупий за единицу. Если количество покупки составляет 100 или более единиц, стоимость составляет 20 рупий за единицу. Кроме того, он также дает скидку 5%, если общий счет превышает 1000, и 10%, если счет превышает 1500. Напишите программу, которая неоднократно просит пользователя ввести количество предметов и их категорию. Если пользователь вводит «СТОП», это показывает, что пользователь завершил покупку, теперь рассчитайте общую сумму к оплате и отобразите ее пользователю.

Что я хотел продемонстрировать с помощью этой задачи, так это то, что ChatGPT понимает сложное назначение и пишет для него хорошее кодовое решение за считанные секунды. Конечно, его можно было бы использовать для улучшения решения, но, в конце концов, это все еще полезное решение.

Проблема 5

Определение: я пытаюсь объединить сводные таблицы, но возвращает ошибку: TypeError: невозможно добавить элемент, не относящийся к категории, в CategoricalIndex. Что это значит? Я попытался преобразовать сводные данные в таблицы и фрейм данных и объединить их, но получаю ту же ошибку. Когда я меняю порядок данных, они сливаются, но возвращают нули для всех правильных данных. У кого-нибудь есть хорошая статья о слиянии, чтобы поделиться со мной?

ChatGPT может не только помочь объяснить сообщение об ошибке и, таким образом, предоставить больше информации для учащегося, но также может предложить прямые ссылки на полезные ресурсы, которые могут обогатить знания учащегося.

Заключение

Мы видели, что существует множество способов, как ChatGPT может оказывать поддержку учащимся и помогать им решать проблемы, автоматизировать повторяющиеся задачи, объяснять концепции, помогать им устранять ошибки и предоставлять ссылки на ресурсы.

Что мне особенно интересно в этой теме, так это то, что этот способ обучения является самостоятельным. У вас есть вопросы, вы направляете путь обучения. Власть в ваших руках. Вы сами решаете, чему учить, как учить, где учить и когда чему учить. ChatGPT предлагает способ, как спуститься в кроличью нору собственного дизайна. Вот почему я считаю, что ChatGPT значительно расширяет возможности учащихся и делает обучение распределенной системой, а не централизованной. Лично мне нравится идея децентрализованного обучения, и я считаю, что она может помочь широкому кругу учащихся, от домашних школьников, слушателей курсов и традиционных учеников до учителей, которые могут разрабатывать более интерактивные и самостоятельные курсы. В конце концов, нет ничего более приятного, чем восстановление чувства свободы воли у тех, кого учат следовать авторитетам.