人工智能“六步走”学习路线

AI学习六步法
本文提供了一套系统的人工智能学习路径,从数学基础到编程实践,再到领域深耕,覆盖了机器学习算法、编程工具选择及行业动态跟进等方面。

人工智能“六步走”学习路线

1、学习并掌握一些数学知识

高等数学是基础中的基础,一切理工科都需要这个打底,数据挖掘、人工智能、模式识别此类跟数据打交道的又尤其需要多元微积分运算基础

线性代数很重要,一般来说线性模型是你最先要考虑的模型,加上很可能要处理多维数据,你需要用线性代数来简洁清晰的描述问题,为分析求解奠定基础

概率论、数理统计、随机过程更是少不了,涉及数据的问题,不确定性几乎是不可避免的,引入随机变量顺理成章,相关理论、方法、模型非常丰富。很多机器学习的算法都是建立在概率论和统计学的基础上的,比如贝叶斯分类器、高斯隐马尔可夫链。

再就是优化理论与算法,除非你的问题是像二元一次方程求根那样有现成的公式,否则你将不得不面对各种看起来无解但是要解的问题,优化将是你的GPS为你指路

有以上这些知识打底,就可以开拔了,针对具体应用再补充相关的知识与理论,比如说一些我觉得有帮助的是数值计算、图论、拓扑,更理论一点的还有实/复分析、测度论,偏工程类一点的还有信号处理、数据结构。

 

2、掌握经典机器学习理论和算法

       如果有时间可以为自己建立一个机器学习的知识图谱,并争取掌握每一个经典的机器学习理论和算法,我简单地总结如下:

1)       回归算法:常见的回归算法包括最小二乘法(OrdinaryLeast Square),逻辑回归(Logistic Regression),逐步式回归(Stepwise Regression),多元自适应回归样条(MultivariateAdaptive Regression Splines)以及本地散点平滑估计(Locally Estimated Scatterplot Smoothing);

2)       基于实例的算法:常见的算法包括 k-Nearest Neighbor(KNN), 学习矢量量化(Learning Vector Quantization, LVQ),以及自组织映射算法(Self-Organizing Map , SOM);

3)       基于正则化方法:常见的算法包括:Ridge Regression, Least Absolute Shrinkage and Selection Operator(LASSO),以及弹性网络(Elastic Net);

4)       决策树学习:常见的算法包括:分类及回归树(ClassificationAnd Regression Tree, CART), ID3 (Iterative Dichotomiser 3), C4.5, Chi-squared Automatic Interaction Detection(CHAID), Decision Stump, 随机森林(Random Forest), 多元自适应回归样条(MARS)以及梯度推进机(Gradient Boosting Machine, GBM);

5)       基于贝叶斯方法:常见算法包括:朴素贝叶斯算法,平均单依赖估计(AveragedOne-Dependence Estimators, AODE),以及Bayesian Belief Network(BBN);

6)       基于核的算法:常见的算法包括支持向量机(SupportVector Machine, SVM), 径向基函数(Radial Basis Function ,RBF), 以及线性判别分析(Linear Discriminate Analysis ,LDA)等;

7)       聚类算法:常见的聚类算法包括 k-Means算法以及期望最大化算法(Expectation Maximization, EM);

8)       基于关联规则学习:常见算法包括 Apriori算法和Eclat算法等;

9)       人工神经网络:重要的人工神经网络算法包括:感知器神经网络(PerceptronNeural Network), 反向传递(Back Propagation), Hopfield网络,自组织映射(Self-OrganizingMap, SOM)。学习矢量量化(Learning Vector Quantization, LVQ);

10)    深度学习:常见的深度学习算法包括:受限波尔兹曼机(RestrictedBoltzmann Machine, RBN), Deep Belief Networks(DBN),卷积网络(Convolutional Network), 堆栈式自动编码器(Stacked Auto-encoders);

11)    降低维度的算法:常见的算法包括主成份分析(PrincipleComponent Analysis, PCA),偏最小二乘回归(Partial Least Square Regression,PLS), Sammon映射,多维尺度(Multi-Dimensional Scaling, MDS),  投影追踪(ProjectionPursuit)等;

12)    集成算法:常见的算法包括:Boosting, Bootstrapped Aggregation(Bagging),AdaBoost,堆叠泛化(Stacked Generalization, Blending),梯度推进机(GradientBoosting Machine, GBM),随机森林(Random Forest)。

 

3、掌握一种编程工具,比如Python

       一方面Python是脚本语言,简便,拿个记事本就能写,写完拿控制台就能跑;另外,Python非常高效,效率比java、r、matlab高。matlab虽然包也多,但是效率是这四个里面最低的。

 

4、了解行业最新动态和研究成果,比如各大牛的经典论文、博客、读书笔记、微博微信等媒体资讯。

 

5、买一个GPU,找一个开源框架,自己多动手训练深度神经网络,多动手写写代码,多做一些与人工智能相关的项目。

 

6、选择自己感兴趣或者工作相关的一个领域深入下去

人工智能有很多方向,比如NLP、语音识别、计算机视觉等等,生命有限,必须得选一个方向深入的专研下去,这样才能成为人工智能领域的大牛,有所成就。

 

 

 

 转自:http://blog.youkuaiyun.com/isuccess88/article/details/54588131

 

 

参考:

       1、https://www.zhihu.com/question/20086909

       2、http://www.cnblogs.com/blueyyc/articles/5560755.html

       3、http://blog.jobbole.com/77620/

       4、http://www.ituring.com.cn/article/42462


<think>好的,用户之前问过关于选择中国大学APP上的数学课程,现在他提到要为AI领域学习做准备,打基础。我需要调整之前的建议,结合AI所需的基础知识来推荐课程。 首先,AI领域需要哪些数学基础呢?通常包括线性代数、概率统计、微积分,可能还有优化算法和离散数学。用户之前数学基础薄弱,所以需要从初中补起,但现在目标明确是AI,可能需要更直接的路径。 用户之前的情况是初中数学忘得差不多了,现在他可能已经意识到需要补数学,但直接跳到大学数学可能太难。所以应该推荐先巩固高中数学,尤其是代数、函数、概率部分,然后再逐步引入大学数学的基础课程。 中国大学APP上的课程可能需要调整,之前推荐的初中复习课程可能不够,需要找一些高中到大学过渡的课程,或者专门为工科准备的数学课程。例如线性代数和概率统计的入门课,可能适合用户当前的基础。 另外,用户可能没有太多时间,需要高效学习。应该推荐重点突出的课程,强调与AI相关的部分,比如矩阵运算、概率分布、导数等。同时,结合应用实例的课程可能更能保持兴趣,比如用Python实现数学概念,这样理论与实践结合。 还要考虑用户的学习方式,可能需要一些互动性强的资源,比如可汗学院或者洋葱学院的视频,帮助理解基础概念。此外,工具如GeoGebra可视化数学概念,或者用Python库进行实际演练,可能对用户有帮助。 需要注意避开过于理论或证明密集的课程,用户的目标是应用,所以重点放在理解和应用上,而不是严格的数学证明。推荐课程时要注意标注是否需要高中或大学基础,避免用户选择超出当前水平的课程。 最后,可能需要分阶段规划,先补高中数学关键部分,然后进入大学数学基础,同时结合编程学习,这样逐步为AI学习打下坚实基础。还要提醒用户坚持,并定期评估进展,调整学习计划。</think>--- ### **针对AI领域学习的数学基础规划** AI领域的核心数学需求为:**线性代数 + 概率统计 + 微积分 + 优化基础**。根据你的初中基础现状,建议分三步走: **初中补漏 → 高中核心衔接 → 大学数学工具化学习** --- ### **一、初中数学重点补漏清单** AI底层运算依赖代数能力,需优先掌握以下初中内容: | 模块 | 关键知识点 | 学习建议 | |------|------------|----------| | **代数** | 一次/二次函数、方程组求解 | 用GeoGebra动态演示函数图像 | | **基础统计** | 平均数/方差/概率计算 | 结合Excel实操(如模拟掷骰子概率) | | **几何** | 坐标系、向量基础(仅需理解方向/长度概念) | 通过游戏理解(如《纪念碑谷》中的空间变换) | **推荐课程**: - **《初中数学函数与统计精讲》**(北京四中网校) - 特点:**直击AI相关知识点**,跳过几何证明等非必要内容 - 链接:[中国大学MOOC搜索页](https://www.icourse163.org/) --- ### **二、高中到大学的衔接学习** #### **1. 核心模块优先级** ```mermaid pie title AI所需高中数学占比 "函数与导数(微积分基础)" : 35 "概率与统计" : 30 "矩阵与向量(线性代数启蒙)" : 25 "其他(如数列)" : 10 ``` #### **2. 慕课课程推荐** | 课程名称 | 院校 | 特点 | |---------|------|------| | **《人工智能中的高中数学》**(浙江大学) | 用Python代码实现概率模型/矩阵运算 | 每章含AI应用案例(如用最小二乘法预测房价) | | **《数据科学数学基础》**(华东师范大学) | 专为文科生/数学薄弱者设计,用生活案例讲导数/梯度 | --- ### **三、大学数学工具化学习方案** #### **1. 分领域攻克策略** | 数学领域 | AI典型应用 | 学习资源 | |---------|------------|----------| | **线性代数** | 神经网络权重矩阵 | 《沉浸式线性代数》(在线书) + 3Blue1Brown视频(中文字幕) | | **概率统计** | 贝叶斯分类器 | 可汗学院《概率与统计》+ 《Think Stats》电子书 | | **微积分** | 梯度下降优化 | 《微积本质》动画课(MIT) + PyTorch自动求导实操 | #### **2. 中国大学APP精选课程** | 课程名称 | 院校 | 适配基础 | |---------|------|---------| | **《工科数学分析》**(哈尔滨工业大学) | 弱化证明,强调计算与应用 | 需高中函数基础 | | **《机器学习数学基础》**(深圳大学) | 直接用Numpy实现数学概念 | 需掌握初中代数 | --- ### **四、关键学习技巧** 1. **用代码学数学**: - 遇到公式时,用Python代码实现(如用SymPy库解方程) - 案例:`np.linalg.inv()` 理解矩阵逆的实用意义 2. **AI驱动学习法**: - 每学完一个知识点,在Kaggle找相关数据集实践(如用线性回归预测数据) 3. **避坑指南**: - ✖ 不要先学《高等数学》(理论过深) - ✔ 优先学《线性代数及其应用》(Gilbert Strang)前4章 --- ### **五、替代资源包** | 类型 | 推荐 | 使用场景 | |------|------|----------| | **视频** | 3Blue1Brown《线性代数的本质》 | 建立几何直觉 | | **工具** | Wolfram Alpha | 随时解方程/画图 | | **社区** | StackExchange数学版 | 提问时用"AI application"标注优先获答 | --- **执行路线图**: ```mermaid gantt title AI数学基础6个月计划 dateFormat YYYY-MM-DD section 初中补漏 函数与统计 :active, 2023-10-01, 30d section 高中衔接 矩阵与概率 :2023-11-01, 45d section 大学工具 线性代数核心 :2024-01-01, 60d 微积分应用 :2024-03-01, 45d ``` **起步建议**: 从**浙江大学《人工智能中的高中数学》**开始,同步用Wolfram Alpha验证计算过程,每天2小时,坚持1个月后可尝试用Python实现简单线性回归模型。
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