2024 年学习 AI 路线图

2024 年学习 AI 路线图

想学习AI吗？但您不知道如何或从哪里开始？为了逃离教程地狱真的学习时，你必须亲自动手，从头开始编写算法，实现论文，并使用人工智能解决问题来完成有趣的副业项目。

1. 自上而下的方法：首先是代码，然后是理论。
2. 有很多东西需要学习，而且你永远学不完，尤其是在人工智能方面，当每周都会发布新的革命性论文和想法时。所以，你应该在公共场合学习。

一、数学

机器学习在很大程度上依赖于数学的三大支柱：线性代数、微积分、概率和统计学。每个都在使算法有效运行方面发挥着独特的作用。

• 线性代数：用于数据表示和操作的数学工具包，其中矩阵和向量构成算法解释和处理信息的语言
• 微积分：机器学习优化的引擎，使算法能够通过理解梯度和变化率来学习和改进。
• 概率与统计：不确定性下决策的基础，允许算法预测结果并通过随机性和可变性模型从数据中学习。

这是从程序员角度来看的关于 ML 数学的精彩系列：通过权重和偏差进行机器学习的数学（代码）

如果您想要采用代码优先的方法来学习线性代数，请观看由 fast.ai 的创建者制作的计算线性代数（视频、代码）。

在课程旁边阅读《Python 应用机器学习的线性代数简介》 。

如果您想要更传统的东西，请观看伦敦帝国理工学院的讲座-线性代数和多元微积分。

观看 3Blue1Brown 的《线性代数精华》和《微积分精华》。

观看StatQuest 的统计基础知识了解统计数据

补充

• 书籍：机器学习数学
• 论文：深度学习所需的矩阵微积分

二、工具

2.1 Python

初学者从这里开始：实用 Python 编程。

如果您已经熟悉 Python，请执行此高级 Python 掌握

它们都是 Python Cookbook 的作者 David Beazley 的精彩课程。

之后，观看詹姆斯·鲍威尔的一些演讲

阅读Python 设计模式。

补充

• 书籍：Fluent Python，第二版（代码）
• 播客：真正的 Python和谈论 Python

2.2 PyTorch

观看Aladdin Persson的PyTorch 教程

PyTorch 网站是一个很棒的地方。

• PyTorch 示例
• PyTorch 官方教程
• 常见问题页面

用一些谜题测试你的知识

• srush/Tensor-Puzzles：解决难题。改进你的 PyTorch

补充

• 书籍：深度学习 PyTorch 编程

三、机器学习

阅读100 页的机器学习书籍。

3.1 从头开始编写

当你阅读时，从头开始编写算法。

查看下面的存储库

• eriklindernoren/从头开始的机器学习
• 杰里米尼克松/甲骨文
• Trekhleb/自制机器学习

如果您想要挑战，请按照本课程从头开始编写 PyTorch。

• MiniTorch：机器学习工程 DIY 课程（视频、代码）

3.2 参加比赛

在比赛中应用您所学到的知识。

• 参加bitgrit和Kaggle等平台上的 ML 竞赛；在这篇文章中找到更多内容。
• 查看过去的获胜解决方案并研究它们

3.3 做副业项目

阅读Vicki Boykis 的《将机器学习运用到生产中》

她还写了她在构建Viberary（一种书籍语义搜索）时所学到的知识。

获取数据集并构建模型（即使用Earthaccess获取 NASA 地球数据）。

使用Streamlit创建 UI并在 Twitter 上分享。

3.4 部署模型

获取生产中的模型。跟踪您的实验。了解如何监控模型。亲身体验数据和模型漂移。

这里有一些优秀的资源

• 用机器学习制造
• DataTalksClub/mlops-zoomcamp：免费 MLOps 课程
• Chiphuyen/机器学习系统设计
• 明显的 AI — ML 系统设计：300 个案例研究
• stas00/ml-engineering：机器学习工程在线书籍

3.5 补充材料

• 使用 PyTorch 和 Scikit-Learn 进行机器学习（代码）
• [1811.12808]机器学习中的模型评估、模型选择和算法选择
• 机器学习入门面试书·MLIB

四、深度学习

如果你想要自上而下，请从 fast.ai 开始。

4.1 fast.ai

• fast.ai（第 1 部分、第 2 部分）+ W&B 研究小组

喜欢 fast.ai？查看全栈深度学习。

如果您想要更全面的传统课程，请查看François Fleuret的UNIGE 14x050 — 深度学习。

如果您在某些时候需要接触理论，这些都是很棒的书。

• 深入研究深度学习（包含 PyTorch、NumPy/MXNet、JAX 和 TensorFlow 中的代码示例）
• 深度学习作者：Ian Goodfellow、Yoshua Bengio 和 Aaron Courville
• 神经网络和深度学习
• 了解深度学习（带有动手笔记本）

在手机上阅读《深度学习小书》，而不是滚动 Twitter。

在您的神经网络收敛时阅读这些内容。

• 训练神经网络的秘诀
• 深度神经网络：33 年前和 33 年后

4.2 多参加一些比赛

• PlantTraits2024 — FGVC11 | Kaggle（计算机视觉）

4.3 论文实现

查看labml.ai 带注释的 PyTorch 论文实现

Papers with Code 是一个很好的资源；这是BERT在他们的网站上的解释。

以下是深度学习专业领域的一些资源

4.4 计算机视觉

很多人推荐CS231n：计算机视觉深度学习。这很有挑战性，但如果你能克服它，那就值得了。

4.5 强化学习

对于强化学习来说，这两个都很棒：

• OpenAI在深度强化学习中的旋转
• 🤗 深度强化学习课程——抱脸

4.6 自然语言处理

斯坦福大学的另一门精彩课程，CS 224N |深度学习自然语言处理

学习拥抱脸：拥抱脸NLP课程

看看这个Super Duper NLP 存储库

好文章和细分

• BERT 研究 — Ep. 1 — 关键概念和来源 · 克里斯·麦考密克
• 插图 Word2vec — Jay Alammar
• 插图 BERT、ELMo 等。 （NLP 如何破解迁移学习
• 了解 LSTM 网络 — colah 的博客
• 从头开始的 PyTorch RNN — Jake Tae

补充

• 使用 Transformers 进行自然语言处理图书

五、大型语言模型

首先，观看Andrej 的[ 1 小时演讲] 大型语言模型简介。

然后是五个公式中的大型语言模型，作者：Alexander Rush — 康奈尔科技

5.1 观看神经网络：从零到英雄

它从从头开始解释和编码反向传播开始，到从头开始编写 GPT 结束。

神经网络：从零到英雄作者：Andrej Karpathy

他刚刚发布了一个新视频 →让我们构建 GPT Tokenizer

您还可以在 60 Lines of NumPy | 中查看GPT杰·莫迪，当你在做的时候。

5.2 免费LLM训练营

由 Full Stack Deep Learning 免费发布的付费LLM 训练 营。

它教授即时工程、LLMOps、LLM 的用户体验，以及如何在一小时内启动 LLM 应用程序。

现在你已经渴望在这个新手训练营之后进行构建了，

5.3 使用LLM构建

想要使用LLM构建应用程序吗？

观看Andrew Ng 的《[使用大型语言模型进行应用程序开发》

](https://nips.cc/virtual/2023/tutorial/73948)

阅读Huyen Chip 的《Building LLM applications for production》

以及构建基于法学硕士的系统和产品的模式，作者：Eugene Yan

请参阅OpenAI Cookbook了解食谱。

使用Vercel AI 模板开始使用。

5.4 参加黑客马拉松

lablab.ai每周都会举办新的人工智能黑客马拉松。如果你想组队请告诉我！

如果您想更深入地了解理论并了解一切是如何运作的：

5.5 阅读论文

Sebastian Raschka撰写的一篇关于理解大型语言模型的精彩文章，其中列出了一些您应该阅读的论文。

他最近还发表了另一篇文章，其中包含您应该在 2024 年 1 月阅读的论文，其中涉及米斯特拉尔模型。

关注他的子堆栈Ahead of AI。

5.6 从零开始编写Transformer

阅读Transformer 系列 2.0 版 | Lil’Log的概述。

选择最适合您的格式并从头开始实施。

论文

• 您所需要的就是关注
• 图解变压器
• 哈佛大学的带注释的变压器
• 像变压器一样思考

博客

• 从头开始创建 Transformer — 第一部分：注意力机制（第 2 部分）（代码）
• 从头开始理解和编码大型语言模型的自注意力机制作者：Sebastian Raschka 博士
• 从零开始的变形金刚

视频

• 在 PyTorch 上从头开始编写 Transformer 代码，并提供完整的解释、训练和推理
• NLP：从头开始实施 BERT 和 Transformers

您现在可以从头开始编写变压器代码。但还有更多。

观看这些斯坦福 CS25 — Transformers United视频。

5.7 一些不错的博客

• 梯度下降到疯狂——从头开始建立法学硕士
• 变形金刚插图 — Jay Alammar
• 关于注意力和变压器的一些直觉 作者：Eugene Yan
• 加速GPT——KV缓存|成为无与伦比的
• 超越自我注意力：小型语言模型如何预测下一个标记
• Llama 从头开始（或者如何不哭地实现一篇论文）|布莱恩·北野
• 改进 LoRA：从头开始实现权重分解低秩适应 (DoRA)

5.8 观看奥马尔·贾米尔

他有精彩的深入视频解释论文。他还向您展示了代码。

• LoRA：大型语言模型的低阶适应 - 直观解释 + 从头开始的 PyTorch 代码
• Mistral / Mixtral 解释：滑动窗口注意力、专家稀疏混合、滚动缓冲区
• Attention is all you need (Transformer) — 模型解释（包括数学）、推理和训练
• LLaMA 解释：KV-Cache、旋转位置嵌入、RMS Norm、分组查询注意力、SwiGLU
• 检索增强生成 (RAG) 解释：嵌入、句子 BERT、向量数据库 (HNSW)

还有一些与LLM相关的链接并不详尽。请参阅LLM课程大纲，了解更全面的LLM课程大纲。

5.9 了解如何运行开源模型。

使用ollama：在本地启动并运行 Llama 2、Mistral 和其他大型语言模型

他们最近发布了Python 和 JavaScript 库

5.10 提示工程

阅读提示工程 |莉尔洛格

ChatGPT 为开发人员提供提示工程，作者：Ise Fulford (OpenAI) 和 Andrew Ng

DeepLearning.ai 还提供其他可以免费报名的短期课程。

5.11 微调LLM

阅读Hugging Face 微调指南。

一本好的指南：微调 — GenAI 指南

看看蝾螈。

这是一篇好文章：使用直接偏好优化微调 Mistral-7b 模型 |作者：马克西姆·拉博纳

5.12 RAG

Anyscale 的一篇精彩文章：构建基于 RAG 的 LLM 应用程序用于生产

Aman Chadha对检索增强生成的全面概述

六、如何保持更新

时事通讯 + 播客 + Twitter 的组合

如需论文，您可以关注AK (@_akhaliq)

对于播客，我发现最好的是Swyx 和 Alessio 的Latent Space

加入他们的Discord。

他们还有这份时事通讯Smol Talk，总结了所有重大的人工智能分歧。

我喜欢的其他一些时事通讯是：

• 批次|深度学习.AI |人工智能新闻与见解
• 深度学习周刊
• 互连 |内森·兰伯特
• 人工智能花絮 |萨哈·莫尔

七、其他有用的课程/清单

• openai/syllabus.md
• 人工智能佳能|安德森霍洛维茨
• AI 学习管理 — LLM Utils
• 人工智能多元宇宙的门槛|开放深度学习
• louisfb01/start-llms：2023 年开始和提高 LLM 技能的完整指南

来编写和组织这篇文章花了足够的时间，但它的回报却在递减，是时候学习和构建了。希望这对您的 AI 之旅有所帮助！

[1] https://medium.com/bitgrit-data-science-publication/a-roadmap-to-learn-ai-in-2024-cc30c6aa6e16#3352