PORTALE DELLA DIDATTICA

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Introduction to data science and visualization

01VROLM, 01VROOA

A.A. 2025/26

Course Language

Inglese

Degree programme(s)

1st degree and Bachelor-level of the Bologna process in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino
1st degree and Bachelor-level of the Bologna process in Ingegneria Informatica - Torino

Course structure
Teaching Hours
Lezioni 61
Esercitazioni in laboratorio 19,5
Lecturers
Teacher Status SSD h.Les h.Ex h.Lab h.Tut Years teaching
Torchiano Marco Professore Ordinario IINF-05/A 43 0 0 0 1
Co-lectures
Espandi

Context
SSD CFU Activities Area context
ING-INF/05
ING-INF/05
2
6
E - Per prova finale e conoscenza della lingua straniera
B - Caratterizzanti
Per la prova finale
Ingegneria informatica
2025/26
Ls presentazione visuale delle informazioni in maniera corretta ed efficace è un aspetto fondamentale non solo in campo ingegneristico e scientifico, ma rappresenta un’abilità essenziale nella comunicazione in generale. L’insegnamento presenta le conoscenze teoriche e metodologiche fondamentali per l’organizzazione, il trattamento e la visualizzazione di informazioni quantitative (principalmente numeriche). Inoltre esso permette di acquisire abilità pratiche per la progettazione e realizzazione di visualizzazioni utilizzando le moderne tecnologie informatiche, orientate sia alla presentazione sia web sia tradizionale. L’insegnamento è tenuto in lingua italiana.
We live in a world overflowing with data—from social media feeds and scientific experiments to financial transactions and health records. But data alone is not knowledge. The knowledge stems from the ability to analyze it, interpret it, and tell compelling stories that drive decisions and spark innovation. This course provides a structured introduction to the principles and practices of data science, with a particular focus on effective data visualization. In an increasingly data-driven world, the ability to extract, analyze, and communicate insights from data has become a critical skill across disciplines.
Conoscenze: lo studente alla fine dell’insegnamento possiederà i concetti basilari della teoria della misura, di organizzazione e memorizzazione digitale delle informazioni in maniera efficiente (in fogli elettronici e formati open-data), degli aspetti cognitivi e percettivi legati alla visualizzazione, e la conoscenza dei principali ambienti di visualizzazione. Abilità: lo studente sarà in grado di definire gli aspetti metodologici, progettare e realizzare dei semplici sistemi di visualizzazione di informazioni quantitative. In particolare un uso efficiente ed efficace di strumenti basilari quali i fogli di calcolo, e l'uso di ambienti dedicati più potenti e flessibili (R ed R Studio) che permettono la produzione grafici in documenti quali report e presentazioni, e la costruzione di visualizzazioni interattive per l’ambiente web.
Knowledge: the student, at the end of the course, will possess the basic concepts of the measurement theory, the theoretical aspects concerning the efficient organization and representation of digital information (mostly leveraging open-data formats), the fundamentals aspects of data wrangling, the knowledge of data quality, the basis of the cognitive and perceptual aspects related to visualization, and the knowledge of the main data analysis and visualization environments. Abilities: the student will be able to define the methodological aspects, to design and build data analysis and visualization pipelines. In particular, the effective and efficient use of computational notebooks, the definition of data wrangling procedures, the design of appropriate models and statistical analysis and the design of visualizations.
Si presuppone una conoscenza dei concetti basilari dell’analisi matematica e della programmazione, come quelli forniti dagli insegnamenti del I anno. È raccomandata la conoscenza di un linguaggio di programmazione. È necessario essere in grado di analizzare semplici problemi (ad esempio calcolo della serie di Fibonacci) e scrivere programmi che li risolvano.
The course requires a basic knowledge of calculus, basic statistics and python programming language. The student must be able to analyze simple problems (e.g. computing the Fibonacci series) and write a program to solve them.
- Dati e misure (0.5 cfu) o Teoria della misura o Cenni di statistica descrittiva o Qualità dei dati - Aspetti cognitivi della visualizzazione (1 cfu) o Tecniche di visualizzazione o Codifica visuale o Tipi di Diagrammi comuni o Aspetti accessori dei diagrammi - L'ambiente R (2 cfu) o L'ambiente ed il linguaggio R (1 cfu) o Manipolazione di dati (1 cfu) - Visualizzazione online (2.5 cfu) o La libreria Tidyverse (0.5 cfu) o La libreria ggplot (1 cfu) o La libreria shiny (1 cfu)
- Data and Measurement (5h) - Measurement theory and descriptive statistics - Data representation (tabular data, csv, json, xls, db) - Data Quality - Computational Notebook (10h) - Notebooks (Jupyter, Quarto) - Data wrangling (Pandas) - Basic Data Analysis (20h) - Data manipulation (NumPy, SciPy) - Data cleaning - Simple models (statsmodels) - Inferential statistics basics - Advanced Data Analysis (15h) - ML (scikit-learn) - Data Visualization (30h) - Cognitive aspects - Visualization principles - Visual techniques - Common charts - Data visualization (Matplotlib, plotnine)
The course has a string practical, hands-on component that is essential to achieve the expected learning outcomes.
The course has a string practical, hands-on component that is essential to achieve the expected learning outcomes.
L’insegnamento comprende un parte teorica accompagnata e strettamente legata ad una pratica. Sono previsti laboratori sui seguenti argomenti: - uso dei fogli elettronici - sviluppo di visualizzazioni con l'ambiente R e R Studio
The course consists of a theoretical part strictly intertwined with a practical one. Laboratory experiences are planned for all the key components and will focus on widely used libraries.
- Dispense fornite dal docente. - Edward R. Tufte, "The Visual Display of Quantitative Information". Graphics Press, 1983. - Stephen Few, "Show Me the Numbers: Designing Tables and Graphs to Enlighten" 2nd Edition, Analytics Press, 2012 - Alberto Cairo, "The Functional Art: An introduction to information graphics and visualization", New Riders, 2012. - Claus E. Wilke, Fundamentals of Data Visualization (Sebastopol, California: O’Reilly Media, 2018), , https://serialmentor.com/dataviz/ - Kieran Healy, Data Visualization: A Practical Introduction (Princeton: Princeton University Press, 2018), http://socviz.co/.
- Materials and handouts provided by the teachers - Edward R. Tufte, "The Visual Display of Quantitative Information". Graphics Press, 1983. - Stephen Few, "Show Me the Numbers: Designing Tables and Graphs to Enlighten" 2nd Edition, Analytics Press, 2012 - Alberto Cairo, "The Functional Art: An introduction to information graphics and visualization", New Riders, 2012. - Claus E. Wilke, Fundamentals of Data Visualization (Sebastopol, California: O’Reilly Media, 2018), , https://serialmentor.com/dataviz/ - Kieran Healy, Data Visualization: A Practical Introduction (Princeton: Princeton University Press, 2018), http://socviz.co/.
Slides; Esercitazioni di laboratorio; Esercitazioni di laboratorio risolte; Video lezioni dell’anno corrente; Strumenti di auto-valutazione;
Lecture slides; Lab exercises; Lab exercises with solutions; Video lectures (current year); Self-assessment tools;
Modalità di esame: Elaborato progettuale individuale; Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Exam: Individual project; Computer-based written test in class using POLITO platform;
... L'esame è organizzato in due parti: - una prima arte svolto in modalità sincrona in aula che prevede l'analisi critica di un caso di studio, un'ipotesi di ri-progettazione e alcune domande teoriche, durata: 1 ora - una seconda parte svolta in modalità asincrona a casa in cui lo studente deve svolgere un progetto individuale che realizza la riprogettazione ipotizzata nella prima parte utilizzando le tecnologie apprese durante l'insegnamento, scadenza circa 3/5 giorni lavorativi dalla data dell'esame I criteri di valutazione riguardano la completezza e correttezza dell’analisi critica del caso di studio (40% del voto finale), la qualità della soluzione proposta in particolare i suoi aspetti di integrità visuale (proporzionalità, chiarezza ed utilità) e l'uso appropriato delle tecnologie (50% del voto finale) e le completezza delle conoscenze teoriche acquisite (10% del voto finale).
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Individual project; Computer-based written test in class using POLITO platform;
The assessment will be based on two main parts: - a project developed by the students during the latest part of the semester, that requires the application of the skills learned during the course - a written exam carried out with the online learning system that assess the acquisition of the key knowledge and the critical ability. The project accounts for 60% of the final grade.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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