一、基础筑基阶段(3-4个月)
1. 数学与算法基础
- 线性代数:矩阵运算、特征值分解、奇异值分解(SVD)
- 概率统计:贝叶斯定理、分布模型、假设检验
- 微积分:梯度下降、优化理论、拉格朗日乘数法
- 算法与数据结构:动态规划、图算法、时间复杂度优化
- 离散数学:逻辑推理、图论基础
2. 编程语言与工具
- Python进阶:面向对象编程、装饰器、异步编程、性能优化(Numba/Cython)
- 数据处理三剑客:NumPy(张量计算)、Pandas(数据清洗)、Matplotlib/Seaborn(可视化)
- SQL与数据库:复杂查询、NoSQL(MongoDB/Redis)、大数据处理(PySpark)
- Linux与Shell:环境配置、脚本编写、服务器管理
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二、机器学习与深度学习核心(4-6个月)
1. 机器学习全栈
- 经典算法:线性回归、决策树、SVM、集成学习(XGBoost/LightGBM)
- 无监督学习:聚类(DBSCAN、层次聚类)、降维(t-SNE、UMAP)
- 特征工程:特征选择(Boruta)、自动化特征生成(FeatureTools)
- 模型调优:超参数搜索(Optuna)、模型解释(SHAP/LIME)
2. 深度学习进阶
- 神经网络架构:CNN(ResNet、EfficientNet)、RNN(LSTM/GRU)、Transformer
- 框架实战:
-
- PyTorch Lightning:分布式训练、混合精度计算
- TensorFlow Extended(TFX):端到端流水线构建
- 前沿模型:Vision Transformer(ViT)、扩散模型(Diffusion Models)、MoE(Mixture of Experts)
3. 工程化能力
- 模型部署:ONNX格式转换、TensorRT加速、Web部署(FastAPI/Flask)
- MLOps实践:MLflow模型管理、Kubeflow流水线、监控与日志(Prometheus/Grafana)
三、AI前沿技术专项(2-3个月)
1. 大语言模型(LLM)
- 微调与对齐:LoRA/QLoRA、RLHF(强化学习人类反馈)
- 应用开发:LangChain/RAG架构、Agent系统设计、私有知识库构建
- 开源框架:Hugging Face Transformers、Llama.cpp量化部署
2. 多模态AI
- 视觉-语言模型:CLIP、BLIP、Stable Diffusion
- 跨模态应用:图文生成、视频理解(VideoMAE)、3D点云处理(PointNet++)
3. 自动化与低代码
- AutoML工具(AutoGluon、TPOT)、AI辅助编程(GitHub Copilot)
4. 边缘AI与硬件加速
- 边缘设备部署(TensorFlow Lite、Core ML)、NPU编程(OpenCL/Vulkan)
四、行业实战项目(3个月+)
1. 项目选题方向
- 医疗AI:医学影像分割(nnUNet)、病理诊断模型
- 金融风控:反欺诈系统、量化交易策略
- 工业AI:缺陷检测(YOLOv8)、预测性维护
- 智能交互:多轮对话系统、虚拟数字人
2. 全流程实战
- 数据采集(爬虫/公开数据集)→ 数据标注(Label Studio)→ 模型训练 → A/B测试 → 持续迭代
五、扩展技能树
1. 云平台与分布式
- AWS SageMaker、Azure ML、分布式训练(Horovod)
2. AI伦理与合规
- 模型偏见检测、GDPR合规、可解释性AI(XAI)
3. 软技能
- 技术文档写作、论文复现(Arxiv跟进)、技术演讲
学习资源推荐
- 书籍:《Hands-On Machine Learning 3rd》《深度学习进阶:自然语言处理》
- 课程:吴恩达《Machine Learning Yearning》、Fast.ai实战课
- 社区:Kaggle竞赛、Papers With Code、AI研习社
技术趋势关注(2025重点)
- AI Agent生态:自主智能体开发框架
- 具身智能:机器人+大模型融合
- AI for Science:生物制药、材料发现
- AI法律:版权归属、生成内容监管
学习建议
- 代码实践:每个理论知识点配套Kaggle项目或Colab实验
- 技术博客:定期输出学习笔记(GitHub Pages/Medium)
- 行业洞察:关注Gartner技术曲线、AI顶会(NeurIPS/CVPR)