文章为非从业者提供了深度学习和大模型的快速入门路径,强调学习难度不高且投入不大。推荐采用工程师式的迭代学习方法,不必纠结于教科书。从神经网络基础、CNN、视觉处理、RNN到Transformer和大模型,系统介绍了各阶段的核心概念、原理和实践方法,并提供了丰富的学习资源和工具。通过代码实践和直观理解,帮助读者建立对AI技术的全面认知和应用能力。
我不是从业者,本文也是写给非从业者的快速入门路径,有些朋友工作中要用到一些概念理解。
深度学习和大模型是这个时代的基本要素,也很有数学和工程的美感,有哲学意义,而且简单入门难度不高投入不大,值得学习。
注:
1.简单理解基本原理不难
快速入门,建立感性认知和大画面。破魅和建立兴趣:对神经网络、大模型、IT、学习本身。
2.前置要求
大二,基本的高数、线代、编程知识;
入门时不需要:
太多传统机器学习、统计学习、最优化知识,需要时回头学。很多人卡在这一步,容易劝退,市面上很多推崇的的书其实名不副实。
3.让大模型不断给自己举例、科普、列pytorch代码,可以快速了解。
4.不必纠结教科书。市面上的书大多中式教材,适合学习的比较少。
机器学习、AI乃至整个IT学习,不适合高中生的死抠纠结课本和全套基础的学习方式,而适合工程师式的迭代学习。
一、神经网络
基本的神经元,运算很简单,多元一次方程(线性变换)+一个非线性函数,初中数学;
基本的全连接神经网络,结构很简单;
万能近似定理,这是神经网络拟合能力的原理;
学习梯度下降,反向传播;原理很简单,虽然实操比较麻烦
通过以上,了解到深度学习这个事本质“不难”
初步了解训练过程的细节:梯度爆炸消失,泛化,正则化,各类优化器Adam, Momentum, RMSprop等,不必纠结
初步了解pytorch
二、CNN
了解基本的计算机图像处理,知道卷积、滤波等操作并不神秘,很简单。
了解CNN的基本结构,理解根据应用场景设计NN。
了解不同网络层次自然分工,低层次学纹理边缘等局部特征,高层次学语义。
了解LeNet, Alexnet, GoogleNet, ResNet的结构;
用pytorch写一些简单案例;参考动手学习深度学习pytorch版
三、视觉(可以暂时跳过)
了解从R-CNN到Yolo系列的演化史,深度学习在学术和工程上不断进化演化的经典案例。
了解语义分割:U-Net, DeepLab, Swin Transformer等
了解生成模型;GAN,VAE,风格迁移,扩散模型, CLIP,对比学习;这部分比较有趣
//CNN、图像处理、yolo系列等很符合人们的“直观”逻辑,也比较有趣
四、RNN 自然语言处理
了解NLP的基本概念(词嵌入, Seq2Seq等)
学习RNN、LSTM、GRU的基本原理;并不复杂
五、大模型基本原理
学习attention原理,很简单;
学习transformer结构,并不复杂,搞清楚QKV三个矩阵;不要被网上不好的科普文章唬到; 3B1B的科普视频不错
MHA, GQA, MLA
Transformer可视化: transformer-explainer;bbycroft.net/llm等
了解bert,gpt;自监督学习
了解gpt系列的发展历史;
ViT
用HuggingFace的库加载模型
六、transformer的改造优化
attention机制的改良:稀疏注意力,线性注意力;
FFN的改造:MoE模型等
旋转位置编码RoPE
纯解码器
新架构:Mamba, RWKV
通过这些优化可以更好的理解原结构本身
学线性注意力后,可以回头学SVM中的核方法,理解这个经典算法和核技巧。
七、训练
Scaling Laws
微调:loRA
优化器:AdamW/Lion;
梯度检查点
FlashAttention
分布式训练:分片,ZeRO,Megatron-LM,DeepSpeed,流水线并行
指令遵循:指令微调和人类反馈强化学习RLHF等
//在这阶段学习强化学习的知识:Q表格,Q-learning,DQN;深度策略梯度法:演员-评论员,TPRO,PPO
模型编辑
RAG
多模态:了解基于适配器的编码器-解码器架构、双编码器架构、融合编码器架构等;
八、部署、应用
压缩:量化、剪枝
知识蒸馏
vLLM, KV Cache, PagedAttention
TensorRT-LLM
TGI
Prompt Engineering:思维链,思维树
Agent: LangChain,Crew AI,AutoGPT等
九、GPU与算力
了解基本的计算机体系结构知识,乘法器运算;
了解GPU的基本结构,cuda运算;
了解tensorcore, CUDAcore, RTcore三种GPU核心计算单元的任务、结构;了解GEMM,mac,FMA运算;
了解服务器互联,Infiniband;显卡互联,nvlink
最后
我在一线科技企业深耕十二载,见证过太多因技术卡位而跃迁的案例。那些率先拥抱 AI 的同事,早已在效率与薪资上形成代际优势,我意识到有很多经验和知识值得分享给大家,也可以通过我们的能力和经验解答大家在大模型的学习中的很多困惑。
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AI产业的快速扩张,也让人才供需矛盾愈发突出。麦肯锡报告明确预测,到2030年中国AI专业人才需求将达600万人,人才缺口可能高达400万人,这一缺口不仅存在于核心技术领域,更蔓延至产业应用的各个环节。
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