全面整理人工智能(AI)学习路线图及资源推荐

文摘   2024-07-30 11:30   上海  

在人工智能(AI)飞速发展的今天,掌握AI技术已经成为了许多高校研究者和职场人士的必备技能。从深度学习到强化学习,从大模型训练到实际应用,AI技术的广度和深度不断拓展。作为一名AI学习者,面对浩瀚的知识海洋,如何有条不紊地学习并应用这些技术呢?别担心,今天我为你整理了一份全面的AI学习路线图及资源推荐,带你一步步踏上AI学习之路

AI路线图

学习AI是一项系统性的工程,需要循序渐进地掌握基础知识、核心技术和前沿应用。下面将AI学习分为五个阶段:

第一阶段:AI基础入门

在开始之前,掌握一些基础知识是必需的。这包括数学、统计学和编程技能。打好基础可以为后续的深入学习提供坚实的支撑。

第二阶段:AI核心技术

在具备了基础知识之后,就可以开始学习AI的核心技术,包括深度学习和强化学习,掌握它们可以理解和构建复杂的AI模型。

第三阶段:大模型与前沿技术

大模型是当前AI研究和应用的热点,了解和掌握大模型的训练和应用是非常有必要的。通过学习和实践,可以掌握大模型的关键技术和应用场景。

第四阶段:AI行业应用

AI技术的价值在于其实际应用。了解AI在不同领域中的应用,将所学的知识应用到实际工作中,提高工作的效率和质量。

第五阶段:前沿技术与未来趋势

AI技术的发展日新月异,需要保持对前沿技术的关注。了解最新的研究方向和产业趋势,可以帮助你在AI领域保持领先地位。

学习大纲

下面是来自中国科学院人才交流开发中心的《关于举办第五期 "人工智能深度赋能高校教学与企事业单位科研工作" 高级研修班的通知》的培训目录,

我们可以从中窥探出AI学习的逻辑:

(一)大模型的缘起

  • 大模型时代人工智能的前夜
  • 深度强化学习的高光时刻——AlphaGo。
  • 大模型ChatGPT源于深度强化学习
  • 深度学习模型
    • 稀疏编码神经网
    • 自动编码器神经网络
    • 玻尔兹曼机神经网络
    • 卷积神经网络
    • 递归神经网络
  • 强化学习模型
    • 强化学习基本要素
    • 马尔可夫奖励过程
    • 累积回报最优策略

(二)大模型是怎样练成的

  • 大模型时代的先驱
  • ChatGPT大模型如何训练
  • 大模型关键技术突破
    • 大模型LLM两种实现方式
    • 预训练语言模型PLM(BERT)
    • 指令调整 Instruction Tuning
    • 强化学习人类反馈对齐RLHF Alignment

(三)大模型的实践

  • ChatGPT能力
    • ChatGPT文本生成
    • ChatGPT情感分析
    • ChatGPT个性回复
    • ChatGPT实时翻译
    • ChatGPT涌现能力
  • AIGC的实现
    • 3D形状模态
    • 交叉模态形状生成
    • 跨模态3D场景视图合成
  • 开源大模型
    • 国内开源大模型:文心一言、通义千问、MOSS、ChatGLM应用
    • 国外开源大模型:ChatGPT、PaLM、LLaMA、MIMO、Cloude应用

(四)大模型行业应用

  • 基于大模型的推荐系统
  • 医学资料检索增强系统
  • 对话式人才猎头管理和决策
  • 基于大模型的AI投资管理平台
  • 基于大模型的金融核查平台
  • 基于电力大模型的设备运检
  • 基于代码大模型的软件开发系统
  • 基于大模型的组卷和判卷系统
  • 基于大模型交通系统
  • 基于大模型的汽车问答系统
  • 基于大模型的游戏设计
  • 基于大模型的智慧办公
  • 基于大模型的智慧型银行数字员工

(五)大模型技术走向和产业发展趋势

  • ChatGPT 的缺陷与优化
  • 大模型的研究方向
  • 大模型的产业发展趋势

(六)现有大模型和基于大模型的工具介绍

  • 现有大模型列表
  • 大模型评价体系和榜单
  • 大模型公开服务调用方法
  • 基于大模型的效率工具介绍
    • 代码辅助工具Copilot和通意灵码
    • 论文阅读工具ChatPaper
    • Kimi智能助手
    • 实践环节:大模型公开服务调用方法

(七)大模型的使用技巧:提示词工程

  • 提示词基本原理
  • 提示词编写常用技巧指南
  • 实践环节:提示词编写实践

(八)大模型加外部知识库:检索增强生成(RAG)方法

  • RAG的定义与基本流程介绍
  • RAG常用框架介绍
    • Langchain 基本情况与示例
    • Llamalndex 基本情况与示例
    • RAG框架的优缺点分析
    • 实践环节:Langchain本地部署

(九)RAG效果提升技巧

  • 多轮检索
  • 精准PDF解析的重要性
  • 实践环节:切换不同的PDF解析查看对问答效果的影响

(十)微调和RAG方法的优缺点对比

(十一)大模型的Key Numbers

  • 大模型参数量计算方法
  • 影响计算量的主要方面: 参数量、数据量、上下文长度
  • 参数量和GPU的适配关系

(十二)大模型推理部署方法

  • 常用推理框架 vLLM 基本原理
  • vLLM的使用方法
  • vLLM的进阶功能: AutoPrefix, Speculative Decoding, 量化

(十三)大模型微调方法

  • 微调的整体流程介绍
  • 微调的数据准备
  • 训练结果评估方法
  • 训练环境准备
  • 训练过程监控
  • 训练完成后的推理评估

上述培训面向各科研院所、企业单位相关业务骨千及各高校老师。对此培训感兴趣的研究者和教师可以联系王老师,这是她的联系方式:

报名表:


自学清单

如果我们想要自学上述内容,有哪些资源推荐呢?下面是一份参考书籍清单:

第一阶段:AI基础入门

  1. 《线性代数及其应用》 (Linear Algebra and Its Applications) - Gilbert Strang

这本书深入浅出地讲解了线性代数的基本概念和应用,适合作为初学者的入门读物。Gilbert Strang是线性代数领域的权威,其教材被广泛使用。

  1. 《微积分》 (Calculus) - James Stewart

James Stewart的微积分教材内容详实,例题丰富,是学习微积分的经典教材。它涵盖了微积分的基本原理和应用,对理解AI算法中的数学基础非常有帮助。

  1. 《线性代数》《微积分》 - 同济大学数学系编

国内高校广泛使用的线性代数和微积分教材,内容系统、例题丰富,非常适合打基础

  1. 《概率论与数理统计》 (Probability and Statistics) - Morris H. DeGroot

这本书详细介绍了概率论和统计学的基本概念,对于理解机器学习和深度学习中的统计模型和概率分布很棒。

  1. 《概率论与数理统计》 - 盛骤, 濮晓龙, 谢式千

国内经典的概率论与数理统计教材,内容系统全面,深入浅出,适合作为统计学基础的入门书籍。


  1. 《Python编程:从入门到实践》 (Python Crash Course: A Hands-On, Project-Based Introduction to Programming) - Eric Matthes

这本书适合初学者,通过实际项目帮助你掌握Python编程,涵盖了Python编程的基本语法和常用库,是进入AI编程的第一步 。

第二阶段:深入AI核心技术

  1. 《深度学习》 (Deep Learning) - Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, Aaron Courville

被誉为“深度学习圣经”,这本书系统地介绍了深度学习的基本概念、模型和算法,适合作为深度学习的全面参考资料。

  1. 《强化学习:原理与方法》 (Reinforcement Learning: An Introduction) - Richard S. Sutton, Andrew G. Barto

这本书是强化学习领域的经典教材,详细讲解了强化学习的基本原理和方法,是学习强化学习不可或缺的资源。

  1. 《统计学习基础》 (The Elements of Statistical Learning) - Trevor Hastie, Robert Tibshirani, Jerome Friedman

这本书系统地介绍了统计学习理论,是理解机器学习算法和模型的重要参考书,对深入掌握AI核心技术非常有帮助。

  1. 《统计学习方法》 - 李航

系统地介绍了统计学习理论,是理解机器学习算法和模型的重要参考书,对深入掌握AI核心技术非常有帮助。

  1. 《机器学习》 - 周志华

这是国内机器学习领域的经典教材,俗称“西瓜书”,全面系统地介绍了机器学习的基本概念和算法,适合各个层次的学习者。

  1. 《GPT图解:大模型是怎样构建的》 - 黄佳

使用图解的形式介绍ChatGPT的前世今生,带你从0到1构建大模型。

  1. 《这就是ChatGPT》 - 斯蒂芬·沃尔夫拉姆

作者为计算机科学家、数学家和理论物理学家,被称为”当今活着的聪明人之一,比肩康德,硬核思考者“,Wolfram Research软件创始人。

其他阶段的书籍这里就不列举了。

关于AI应用于学术论文申报和写作方面的书籍:

模型视角
一个资深数学建模爱好者的知识、视角和建模乐趣分享!主理人:王海华,数学建模教师,著有《模型,就是数学化的思维》《数学建模实战:手把手教你参加数学建模竞赛》,参编《数学建模:教学设计与案例》《高中STEM精品课程资源课例》等。
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