Изучая алгебру, вы приобретаете умение работать с многочленами, с системами линейных уравнений и матрицами. Данные навыки являются обязательным для любого человека, так или иначе связывающего себя с анализом данных и машинным обучением.

В связи с этим во вступительных экзаменах в ШАД всегда есть не менее двух задач по алгебре.
Длительность предмета 10 недель.

1 Модуль
Комплексные числа.

2 Модуль
Многочлены и алгебраические числа.

3 Модуль
Линейная алгебра на плоскости. Матрицы 2 х 2 и линейные операторы. Определители 2 х 2, их геометрический смысл.

4 Модуль
Метод Гаусса. Векторные пространства и линейные отображения. Размерность. Ранг матрицы. Умножение матриц и его смысл. Обратная матрица.

5 Модуль
Перестановки и определители.

6 Модуль
Спектральная теория. Собственные векторы и значения. Диагонализируемость. Многочлены от матриц. Теорема Гамильтона--Кэли. Понятие о жордановой форме.

7 Модуль
Евклидовы пространства. Ортогонализация. Матрица Грама, её геометрический смысл. Операторы в евклидовых пространствах.

8 Модуль
Билинейные и квадратичные формы. Приведение к каноническому виду. Закон инерции. Приведение к главным осям.

Большая часть курса посвящена методам решения задач на графы, наиболее часто встречающихся на экзаменах в ШАД. Также обсуждаются такие базовые темы, как делимость, комбинаторика, индукция, игры, информация. Часть теории носит характер ликбеза и необходима любому изучающему математику, в частности, для полноценного освоения других курсов Школы.
Длительность предмета 4 недели.

1 Модуль.
Теория чисел. Сравнения по модулю. Китайская теорема об остатках. Функция Эйлера. Малая теорема Ферма. Теорема Эйлера.

2 Модуль.
Комбинаторика. Перестановки и сочетания с повторениями. Биномиальные тождества. Формула включений и исключений.

3 Модуль.
Игры и стратегии, информация.

4 Модуль.
Графы.

Математический анализ является фундаментом почти всех прикладных областей математики. Например, в основе нейронных сетей лежит понятие градиента, при оптимизации нелинейной функции вам понадобится гессиан, чтобы использовать сходимость алгоритма обучения понятия предела абсолютно необходимо, при обработке звука вряд ли обойтись без преобразования Фурье.
В письменный экзамен в ШАД обычно входит 1−2 задачи. Знания пригодятся и на интервью, и для изучения computer science дисциплин.
Длительность предмета 14 недель.

1 Модуль
Основы теории множеств. Предел числовых последовательностей: монотонные последовательности, частичные пределы.

2 Модуль
Критерий Коши существование предела, методы вычисления пределов последовательностей.

3 Модуль
Предел функции. Непрерывность. Теоремы Вейерштрасса, Больцано-Коши, Гейне-Кантора. Разрывы функций. Монотонные функции.

4 Модуль
Дифференцируемость. Теоремы Ферма, Лагранжа, Ролля. Формула Тейлора.

5 Модуль
Правила Лопиталя. Классические неравенства. Неопределённый интеграл.

6 Модуль
Интегрирование функций одной переменной: основные методы интегрирования. Формула Ньютона-Лейбница. Теоремы о среднем.

7 Модуль
Несобственный интеграл. Теорема сравнения. Признак Абеля-Дирихле. Классические неравенства интегрального исчисления.

8 Модуль
Числовые ряды. Основные признаки абсолютной и условной сходимости. Формула суммирования Эйлера.

9 Модуль
Функциональные ряды. Равномерная сходимость. Признаки равномерной сходимости. Функциональные свойства предельной функции.

10 Модуль
Степенные ряды. Ряды Фурье

11 Модуль
Функции многих переменных. Пространство R^n. Различные классы его подмножеств. Предел функции. Непрерывность.

12 Модуль
Дифференциальное исчисления функций многих переменных. Частные производные, градиент. Матрица Якоби. Касательная плоскость. Законы дифференцирования.

13 Модуль
Основные теоремы дифференциального исчисления. Теорема о среднем, формула Тейлора. Экстремумы функция многих переменных. Гессиан. Условный экстремум.

14 Модуль
Кратные интегралы. Критерий Лебега интегрируемости функции. Теорема Фубини. Замена переменных в кратных интегралах.

Теория вероятностей пронизывают всю науку о данных. Вероятностные модели и конструкции присутствуют почти по всех алгоритмах машинного обучения. Функция штрафа в задаче регрессии или ошибка классификации опираются на понятии математического ожидания, закон больших чисел и центральная предельная теорема служат обоснованием сходимости и состоятельности многих алгоритмов и методов анализа данных.

На письменном экзамене в ШАД традиционно присутствуют 1−2 задачи по теории вероятностей.
Длительность предмета 10 недель.

1 Модуль
Классическая вероятность. Комбинаторика. «Карты, кости, два слона».

2 Модуль
Условная вероятность. Формулы полной вероятности Теорема Байеса.

3 Модуль
Математическое ожидание дискретных случайных величин.

4 Модуль
Геометрические вероятности.

5 Модуль
Случайные величины. Распределение случайных величин.

6 Модуль
Математическое ожидание непрерывных случайных величин.

7 Модуль
Случайные векторы.

8 Модуль
Гауссовские случайные векторы.

9 Модуль
Гауссовские случайные векторы.

10 Модуль
Простейшее случайное блуждание. Предельные теоремы.