Junior Data Scientist: Fragen im Vorstellungsgespräch – Der komplette Leitfaden

Milad Bonakdar
Autor
Meistern Sie die Grundlagen der Data Science mit wichtigen Fragen für Vorstellungsgespräche, die Statistik, Python, Machine-Learning-Grundlagen, Datenmanipulation und Visualisierung für Junior Data Scientists abdecken.
Einführung
Data Science kombiniert Statistik, Programmierung und Fachwissen, um Erkenntnisse aus Daten zu gewinnen. Von Junior Data Scientists wird erwartet, dass sie über eine solide Grundlage in Python, Statistik, den Grundlagen des maschinellen Lernens und Tools zur Datenmanipulation verfügen.
Dieser Leitfaden behandelt wichtige Interviewfragen für Junior Data Scientists. Wir untersuchen Python-Programmierung, statistische Grundlagen, Datenmanipulation mit Pandas, Konzepte des maschinellen Lernens, Datenvisualisierung und SQL, um Ihnen bei der Vorbereitung auf Ihre erste Data-Science-Rolle zu helfen.
Python-Grundlagen (5 Fragen)
1. Was ist der Unterschied zwischen einer Liste und einem Tupel in Python?
Antwort:
- Liste: Veränderlich (kann modifiziert werden), definiert mit eckigen Klammern
[] - Tupel: Unveränderlich (kann nicht modifiziert werden), definiert mit runden Klammern
() - Performance: Tupel sind etwas schneller und verbrauchen weniger Speicher
- Anwendungsfälle:
- Listen: Wenn Sie Daten ändern müssen
- Tupel: Für feste Sammlungen, Dictionary-Schlüssel, Funktionsrückgaben
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
2. Erklären Sie List Comprehension und geben Sie ein Beispiel.
Antwort: List Comprehension bietet eine prägnante Möglichkeit, Listen basierend auf vorhandenen Iterables zu erstellen.
- Syntax:
[Ausdruck for Element in Iterable if Bedingung] - Vorteile: Lesbarer, oft schneller als Schleifen
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
3. Was sind Lambda-Funktionen und wann würden Sie sie verwenden?
Antwort: Lambda-Funktionen sind anonyme Funktionen mit einem einzigen Ausdruck.
- Syntax:
lambda Argumente: Ausdruck - Anwendungsfälle: Kurze Funktionen, Rückrufe, Sortierung, Filterung
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
4. Erklären Sie den Unterschied zwischen append() und extend() für Listen.
Antwort:
- append(): Fügt ein einzelnes Element am Ende der Liste hinzu
- extend(): Fügt mehrere Elemente aus einem Iterable am Ende hinzu
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Leicht
5. Was sind *args und **kwargs?
Antwort: Sie ermöglichen es Funktionen, eine variable Anzahl von Argumenten zu akzeptieren.
*args: Variable Anzahl von Positionsargumenten (Tupel)**kwargs: Variable Anzahl von Schlüsselwortargumenten (Dictionary)
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Mittel
Statistik & Wahrscheinlichkeit (5 Fragen)
6. Was ist der Unterschied zwischen Mittelwert, Median und Modus?
Antwort:
- Mittelwert: Durchschnitt aller Werte (Summe / Anzahl)
- Median: Mittlerer Wert nach Sortierung
- Modus: Häufigster Wert
- Wann verwenden:
- Mittelwert: Normalverteilte Daten
- Median: Schiefe Daten oder Ausreißer vorhanden
- Modus: Kategorische Daten
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
7. Erklären Sie Varianz und Standardabweichung.
Antwort:
- Varianz: Durchschnittliche quadrierte Abweichung vom Mittelwert
- Standardabweichung: Quadratwurzel der Varianz (gleiche Einheiten wie Daten)
- Zweck: Messen der Streuung/Dispersion von Daten
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
8. Was ist ein p-Wert und wie interpretieren Sie ihn?
Antwort: Der p-Wert ist die Wahrscheinlichkeit, Ergebnisse zu erhalten, die mindestens so extrem sind wie die beobachteten, unter der Annahme, dass die Nullhypothese wahr ist.
- Interpretation:
- p < 0,05: Nullhypothese ablehnen (statistisch signifikant)
- p ≥ 0,05: Nullhypothese nicht ablehnen
- Hinweis: Der p-Wert misst weder die Effektgröße noch die Bedeutung
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
9. Was ist der zentrale Grenzwertsatz?
Antwort: Der zentrale Grenzwertsatz besagt, dass sich die Stichprobenverteilung des Stichprobenmittelwerts einer Normalverteilung annähert, wenn die Stichprobengröße zunimmt, unabhängig von der Verteilung der Grundgesamtheit.
- Wichtige Punkte:
- Funktioniert für jede Verteilung (wenn die Stichprobengröße groß genug ist)
- Typischerweise wird n ≥ 30 als ausreichend angesehen
- Ermöglicht Hypothesentests und Konfidenzintervalle
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Mittel
10. Was ist Korrelation vs. Kausalität?
Antwort:
- Korrelation: Statistische Beziehung zwischen zwei Variablen
- Kausalität: Eine Variable verursacht direkt Veränderungen in einer anderen
- Wichtiger Punkt: Korrelation impliziert NICHT Kausalität
- Gründe:
- Störvariablen
- Umgekehrte Kausalität
- Zufall
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
Datenmanipulation mit Pandas (5 Fragen)
11. Wie lesen Sie eine CSV-Datei und zeigen grundlegende Informationen an?
Antwort: Verwenden Sie Pandas, um Daten zu lesen und zu untersuchen.
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
12. Wie behandeln Sie fehlende Werte in einem DataFrame?
Antwort: Mehrere Strategien zur Behandlung fehlender Daten:
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
13. Wie filtern und wählen Sie Daten in Pandas aus?
Antwort: Mehrere Möglichkeiten zum Filtern und Auswählen von Daten:
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
14. Wie gruppieren und aggregieren Sie Daten?
Antwort:
Verwenden Sie groupby() für Aggregationsoperationen:
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
15. Wie führen Sie DataFrames zusammen oder verbinden sie?
Antwort:
Verwenden Sie merge(), join() oder concat():
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
Grundlagen des maschinellen Lernens (5 Fragen)
16. Was ist der Unterschied zwischen überwachtem und unüberwachtem Lernen?
Antwort:
- Überwachtes Lernen:
- Hat beschriftete Trainingsdaten (Eingabe-Ausgabe-Paare)
- Ziel: Lernen einer Abbildung von Eingaben zu Ausgaben
- Beispiele: Klassifizierung, Regression
- Algorithmen: Lineare Regression, Entscheidungsbäume, SVM
- Unüberwachtes Lernen:
- Keine beschrifteten Daten (nur Eingaben)
- Ziel: Finden von Mustern oder Strukturen in Daten
- Beispiele: Clustering, Dimensionsreduktion
- Algorithmen: K-Means, PCA, Hierarchisches Clustering
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
17. Was ist Overfitting und wie verhindern Sie es?
Antwort: Overfitting tritt auf, wenn ein Modell Trainingsdaten zu gut lernt, einschließlich Rauschen, und bei neuen Daten schlecht abschneidet.
- Anzeichen:
- Hohe Trainingsgenauigkeit, niedrige Testgenauigkeit
- Modell zu komplex für die Daten
- Prävention:
- Mehr Trainingsdaten
- Kreuzvalidierung
- Regularisierung (L1, L2)
- Einfachere Modelle
- Frühes Stoppen
- Dropout (neuronale Netze)
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
18. Erklären Sie die Train-Test-Aufteilung und warum sie wichtig ist.
Antwort: Die Train-Test-Aufteilung teilt Daten in Trainings- und Testdatensätze auf, um die Modellleistung anhand ungesehener Daten zu bewerten.
- Zweck: Overfitting verhindern, realistische Leistung schätzen
- Typische Aufteilung: 70-30 oder 80-20 (Train-Test)
- Kreuzvalidierung: Robustere Bewertung
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
19. Welche Bewertungsmetriken verwenden Sie für die Klassifizierung?
Antwort: Verschiedene Metriken für verschiedene Szenarien:
- Genauigkeit (Accuracy): Gesamte Korrektheit (gut für ausgewogene Datensätze)
- Präzision (Precision): Von den vorhergesagten Positiven, wie viele sind korrekt
- Trefferquote (Recall): Von den tatsächlichen Positiven, wie viele wurden gefunden
- F1-Score: Harmonisches Mittel aus Präzision und Trefferquote
- Konfusionsmatrix: Detaillierte Aufschlüsselung der Vorhersagen
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
20. Was ist der Unterschied zwischen Klassifizierung und Regression?
Antwort:
- Klassifizierung:
- Sagt diskrete Kategorien/Klassen voraus
- Ausgabe: Klassenbezeichnung
- Beispiele: Spam-Erkennung, Bildklassifizierung
- Algorithmen: Logistische Regression, Entscheidungsbäume, SVM
- Metriken: Genauigkeit, Präzision, Trefferquote, F1
- Regression:
- Sagt kontinuierliche numerische Werte voraus
- Ausgabe: Zahl
- Beispiele: Hauspreisvorhersage, Temperaturvorhersage
- Algorithmen: Lineare Regression, Random Forest Regressor
- Metriken: MSE, RMSE, MAE, R²
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht



