Sesión 3 Análisis de Datos

Bienvenida y Reglas del Curso

Introducción al Módulo 2

• La bienvenida es ofrecida por la Agencia de Transformación Digital y Telecomunicaciones, Infotec, el Tecnológico Nacional de México y el Centro Público de Formación en Inteligencia Artificial.

• Los instructores del módulo son la Dra. Ora Lisbeth Rodríguez Mayagua y Humberto Madín Vega.

• Se enfatiza la importancia de registrar asistencia a través del enlace proporcionado durante las clases síncronas.

Normas de Asistencia

• Si un estudiante no puede asistir a una sesión, debe dejar su nombre en los comentarios de la grabación para que se registre su asistencia.

• Para la evaluación final, los estudiantes tendrán dos intentos disponibles el 17 de enero.

Introducción a Python

¿Por qué elegir Python?

• Python es un lenguaje interpretado, fácil de leer y aprender, diseñado para facilitar la programación.

• Se utiliza en diversas áreas como análisis de datos, inteligencia artificial y desarrollo web.

Características Principales

• Sintaxis simple y legible que permite enfocarse en la lógica más que en complejidades del lenguaje.

• Es multiplataforma; se puede ejecutar en Windows, Linux o Mac OS con una amplia comunidad que apoya su aprendizaje.

Fundamentos del Análisis de Datos con Python

Objetivos del Módulo

• El objetivo es reconocer los fundamentos de programación orientada al análisis de datos mediante principios básicos.

Temas a Tratar

• En esta sesión se abordarán los tipos de datos (2.1) y estructuras de control (2.2).

Tipos de Datos en Python

Definición y Ejemplos

• Un tipo de dato es un valor almacenado en una variable que indica qué información contiene (texto, número, lista).

• Ejemplos incluyen enteros (5), decimales (3.14), cadenas ("Python"), booleanos (true), listas ([1, 2, 3]), tuplas (1, 2, 3) y diccionarios.

Práctica con Colab

Uso Práctico

• Se instruye a los estudiantes sobre cómo utilizar Google Colab para escribir código sin necesidad de instalar Python localmente.

Proceso Inicial

• Los estudiantes deben autenticarse con una cuenta Google para crear un nuevo notebook donde podrán trabajar sus ejemplos.

Introducción a Python y Tipos de Datos

Uso de la Tablet y Almacenamiento

• La tablet se puede utilizar desde el celular con solo un navegador, y los datos se almacenan en Google Drive.

• Una vez completado el ejercicio, se descarga y guarda para uso posterior.

Definición de Datos en Python

• Se definen varios tipos de datos: int, float, str, bool, listas, tuplas, diccionarios y conjuntos.

• Ejemplo de definición: una variable entera (int), un decimal (float), texto (str), lógico (bool), lista, tupla (ejemplo: 1, 2, 3) y diccionario (ejemplo: 'A': 1, 'B': 2).

Impresión de Tipos de Datos

• Se utiliza la función print() junto con type() para mostrar el tipo de cada variable definida.

• Ejemplos incluyen imprimir variables como entero (5), decimal (3.14), texto ("Python"), lógico (True), lista, diccionario y conjunto.

Errores Comunes

• Se menciona un error al definir un diccionario usando corchetes en lugar de llaves; es importante usar la sintaxis correcta para evitar errores.

Tipos Básicos de Datos en Python

Resumen de Tipos Definidos

• Los tipos básicos definidos son: entero (int), decimal (float), texto (str), lógico (bool), lista, diccionario y conjunto. Estos son fundamentales para trabajar en Python.

Operadores en Python

Operadores de Asignación

• Los operadores permiten asignar o actualizar valores a las variables eficientemente mediante operaciones aritméticas combinadas con asignaciones simples.

• Ejemplos incluyen:

• Asignación simple: x = 7

• Actualización: x += 2, que equivale a x = x + 2.

Operaciones Matemáticas

• Se explican operaciones como suma, resta, multiplicación y módulo utilizando ejemplos prácticos dentro del entorno Colab.

Operadores de Asignación y Aritméticos en Python

Introducción a los Operadores de Asignación

• Se establece que x = 7 y se realiza la operación x + 2 , cuyo resultado debe ser 9. Esto ilustra cómo se puede sintetizar una operación.

• Se menciona que si x = -2 , el resultado al restar dos de nueve es siete, mostrando la relación entre las operaciones aritméticas y su representación en código.

• Se introduce el concepto de módulo, donde x mod 2 resulta en uno, ejemplificando el uso del operador módulo.

Resultados de Operaciones

• Al ejecutar los operadores de asignación, no hay errores y se muestran los resultados esperados, confirmando la correcta implementación del código.

Operadores Aritméticos

• Los operadores aritméticos son símbolos utilizados para realizar operaciones matemáticas comunes como suma, resta, multiplicación y división en Python.

• Ejemplos prácticos incluyen:

• Suma: x + y = 13

• Resta: x - y = 7

• Multiplicación: x * y = 30

Más Ejemplos de Operaciones

• La división entera da como resultado tres (10 / 3), mientras que la potencia (10^3) resulta en mil. Estos ejemplos demuestran cómo aplicar diferentes operadores aritméticos en Python.

Operadores Relacionales

Comparaciones Básicas

• Los operadores relacionales permiten comparar dos valores, devolviendo un valor booleano (true o false). Son esenciales para tomar decisiones dentro del código.

Ejemplos Prácticos

• Con valores definidos como x = 4 e y = 6:

• Comparaciones:

• Si x == y, retorna false.

• Si x != y, retorna true.

• Si x < y, retorna true; si es mayor o igual, retorna false.

Implementación en Código

• Se sugiere implementar estos operadores relacionales en un entorno práctico (Colab), destacando su utilidad para evaluar condiciones dentro del flujo del programa.

Operadores Relacionales y Lógicos en Python

Operadores Relacionales

• Se presentan los operadores relacionales con ejemplos de comparación entre dos variables: x = 4 y y = 6.

• Comparaciones realizadas:

• Igualdad (==) es falsa.

• Diferente (!=) es verdadera.

• Mayor que (>) es falsa.

• Menor que (<) es verdadera.

• Mayor o igual (>=) es falsa.

• Menor o igual (<=) se evalúa como no especificado.

Uso de Operadores Relacionales

• Los operadores relacionales son útiles al implementar estructuras de control como if y while, permitiendo la comparación de valores para tomar decisiones en el código.

Operadores Lógicos

• Introducción a los operadores lógicos, que combinan o evalúan condiciones booleanas (true/false).

• Ejemplo del operador AND:

• Ambos valores deben ser verdaderos para retornar true; si uno es falso, retorna false.

• Ejemplo del operador OR:

• Retorna true si al menos uno de los valores es verdadero; solo retorna false si ambos son falsos.

Negación con el Operador NOT

• El operador NOT invierte el valor booleano: convierte true en false y viceversa. Es fundamental para evaluar condiciones opuestas.

Estructuras de Control en Python

Estructura IF

• La estructura if permite ejecutar un bloque de código solo cuando se cumple una condición específica, evaluando si esta condición es verdadera o falsa.

• Si la condición dentro del if resulta ser verdadera, se ejecuta el código correspondiente; si no, se omite y continúa con el flujo normal del programa.

Aplicaciones del IF

• Se utiliza principalmente para la toma de decisiones dentro del programa, validación de datos y ejecución condicional de acciones basadas en las evaluaciones realizadas.

Registro de Asistencia

• Se solicita a los participantes registrar su asistencia mediante un código QR proporcionado durante la sesión. Esto asegura un control adecuado sobre la participación en el curso.

Pausa Breve

• Se ofrece un breve descanso para que los participantes tomen aire y se preparen para continuar con las estructuras de control después del receso.

Registro de Asistencia y Estructura If

Importancia del Registro

• Se solicita a los participantes registrar su asistencia mediante un código QR, esencial para el control de asistencias en el curso propedéutico.

• El enlace para el registro también está disponible en la descripción del video.

Introducción a la Estructura If

• Se introduce la estructura if, que permite ejecutar un bloque de código solo si se cumple una condición específica.

• Se menciona que se procederá a realizar ejemplos prácticos utilizando Google Colab.

Ejemplo Básico de If

• Se establece una variable a igual a 4 y b igual a 2; si b es diferente de 0, se procede con una división.

• Un ejemplo adicional muestra cómo verificar si una edad es mayor o igual a 18, imprimiendo "es mayor de edad" si se cumple la condición.

Condiciones No Cumplidas

• Si no se cumple la condición (por ejemplo, ingresar un número menor que 18), no se ejecuta ningún fragmento de código alternativo.

• Se enfatiza que es importante tener bloques de código para manejar ambas situaciones: cuando la condición es verdadera y cuando no lo es.

Estructuras Complejas: If Else

Uso del If Else

• La estructura if else permite ejecutar diferentes bloques de código dependiendo de si la condición evaluada es verdadera o falsa.

• Un ejemplo muestra cómo verificar si una variable x es igual a 5 e imprimir mensajes correspondientes según el resultado.

Implementación Práctica

• En un caso práctico, al evaluar edades, se imprime "menor de edad" si no se cumple la condición inicial.

• También se discute cómo manejar números negativos usando esta estructura condicional.

Múltiples Condiciones con Else If

Evaluación Secuencial

• Se explica cómo encadenar múltiples condiciones usando else if, permitiendo evaluar varias condiciones en orden hasta encontrar una verdadera.

• Un ejemplo práctico ilustra cómo establecer múltiples comparaciones para determinar el valor exacto de una variable.

Estructuras de Control en Programación

Condicionales y Ejemplos Prácticos

• Se explica cómo se ejecuta un bloque de código basado en condiciones específicas, utilizando la estructura if.

• Se presenta un ejemplo donde una calificación igual a 10 imprime "Excelente", mientras que otras calificaciones son evaluadas con diferentes mensajes.

• Se introduce el uso de else if para manejar múltiples condiciones, como calificaciones de 9 y 7, asignando mensajes correspondientes.

• Se demuestra cómo las condiciones se evalúan secuencialmente, mostrando resultados específicos según la calificación ingresada.

Estructura del Bucle For

• Se inicia la discusión sobre bucles, comenzando con el bucle for, que permite repetir bloques de código a través de secuencias como listas o rangos.

• El bucle for itera sobre elementos y su estructura básica es: for variable in secuencia:, permitiendo ejecutar instrucciones repetidamente.

• Se menciona que el bucle for es útil para recorrer listas y automatizar tareas repetitivas, facilitando el procesamiento de datos.

Ejemplos del Bucle For

• Un ejemplo práctico muestra cómo imprimir números del 0 al 5 usando un rango dentro del bucle for.

• Otro ejemplo utiliza una lista de materias para demostrar cómo iterar sobre elementos y mostrar información específica.

Introducción al Bucle While

• Se presenta el bucle while, que repite un bloque de código mientras una condición sea verdadera.

• Un ejemplo ilustra cómo decrementar una variable hasta llegar a cero, mostrando la importancia del control en ciclos repetitivos.

Comparación entre For y While

• A diferencia del bucle for, el while no tiene un número predefinido de repeticiones; depende completamente de si la condición se cumple o no.

• El uso del bucle while es ideal cuando no se conoce cuántas veces debe ejecutarse un bloque específico, siendo útil en validaciones e interacciones.

Estructuras de Control en Programación

Ciclo While y su Funcionamiento

• Se describe el funcionamiento del ciclo while, donde se verifica si un número es mayor que 0. Si la condición se cumple, se imprime el número y se le resta uno.

• Cuando el número llega a cero, ya no cumple la condición del ciclo, lo que provoca que este se rompa.

• Se menciona la posibilidad de agregar un else al ciclo while, que indica cuando el ciclo ha terminado.

Iterables e Iteradores

• Se introduce el concepto de iterables e iteradores: un iterable es un objeto que puede recorrerse elemento por elemento, mientras que un iterador realiza ese recorrido.

• Los iterables permiten recorrer estructuras como listas o cadenas, facilitando la obtención de elementos uno a uno mediante ciclos como for.

• Ejemplos prácticos muestran cómo usar for para recorrer listas y cadenas, imprimiendo cada elemento individualmente.

For Anidado

• Se explica qué es un bucle for anidado: un bucle dentro de otro utilizado para repetir acciones en múltiples niveles de interacción.

• El bucle externo controla la primera acción y el interno ejecuta completamente por cada vuelta del externo; útil para trabajar con listas dentro de listas o matrices.

Estructura While Else y While Anidado

• La estructura while else permite ejecutar un bloque solo cuando el ciclo termina sin interrupciones.

• Un while anidado implica tener un ciclo dentro de otro, usado para procesos dependientes entre sí o para trabajar con tablas y matrices.

Estructuras de Control en Python

Introducción a las Estructuras de Control

• Se presenta el concepto de estructuras de control, comenzando con un ejemplo práctico que incluye un bucle while anidado.

Ejemplo Práctico con Bucles Anidados

• Se define una variable i inicializada en 0 y se establece una condición para que i sea menor que 3. Dentro del bucle, se introduce otra variable j.

• Al ejecutar el código, se observa cómo la variable j cambia en cada iteración del bucle interno mientras i incrementa.

• El proceso se repite hasta que ambas variables alcanzan sus límites establecidos, mostrando los valores correspondientes.

Integración de Conceptos Aprendidos

• Se propone un nuevo ejemplo integrador donde se aplican todos los conceptos aprendidos hasta ahora, incluyendo tipos de datos y operadores.

• Se mencionan diferentes tipos de operadores: aritméticos, relacionales y lógicos, así como estructuras condicionales (if, else) y bucles (for, while).

Definición de Variables y Tipos de Datos

Creación del Ejemplo Integrador

• Se inicia la creación de un programa que simula una tienda llamada "tienda X", definiendo varios tipos de datos como cadenas (strings), booleanos (bool), flotantes (float), tuplas y listas.

Detalles sobre Ventas y Metas

• La meta diaria se establece en 100 pesos utilizando un tipo float. Además, se definen los días laborales como una tupla.

• Las ventas semanales son representadas como una lista dentro de listas, permitiendo registrar múltiples transacciones.

Estructura del Diccionario

• La información sobre la tienda se organiza en un diccionario que incluye el nombre, la meta diaria y otros detalles relevantes.

Impresión y Visualización de Datos

Impresión Final del Ejemplo

• Se imprime la información recopilada sobre la tienda junto con las categorías disponibles para su venta. Esto permite visualizar claramente los datos estructurados.

Receso e Interacción Posterior

Pausa Programada

• Se anuncia un receso breve antes de continuar con el desarrollo del ejemplo integrador. Los participantes son recordados sobre el registro de asistencia.

Operadores Aritméticos en Python

Cálculo Total Semanal

• Al regresar del receso, se comienza a trabajar con operadores aritméticos para calcular el total semanal basado en las ventas diarias registradas.

Evaluación Metas Diarias

• Se implementa lógica condicional (if) para evaluar si las metas diarias han sido alcanzadas basándose en los totales calculados.

Evaluación de Metas y Ventas Diarias

Proceso de Evaluación de Ventas

• Se inicia la evaluación de metas diarias, donde se revisan los totales por día. Si no hay ventas, se indica que no se han alcanzado las metas.

• Si el total diario supera la meta establecida (100 pesos), se considera que la meta ha sido alcanzada; en caso contrario, se reporta como no alcanzada.

• Se implementa un bucle anidado para determinar la venta máxima registrada durante la semana, actualizando el registro si una nueva venta supera el máximo anterior.

Iteración y Presentación de Resultados

• Se utiliza un iterador para mostrar los días trabajados y sus respectivas ventas totales. Solo se muestran dos días específicos en esta etapa.

• A través de un bucle while, se presentan los días junto con sus índices y las ventas totales correspondientes.

Detección de Días Sin Ventas

• Se aplica un while else para identificar días sin ventas. Si no hay ventas registradas, se imprime un mensaje indicando que no hubo actividad comercial ese día.

• La detección de días sin ventas es crucial para entender el rendimiento general del negocio; si todos los días tuvieron ventas, esto también es reportado.

Resumen Final y Descarga

• Al final del proceso, se presenta información sobre las categorías vendidas (frutas, snacks y bebidas), así como el total evaluado por día.

• Se concluye que algunas metas no fueron alcanzadas durante varios días de la semana; solo el viernes fue exitoso según los datos analizados.

• El archivo puede ser guardado o descargado con comentarios adicionales para su revisión posterior. La sesión concluye agradeciendo a los participantes e invitándolos a continuar en la próxima reunión.