AI应用开发从零开始

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下面为您梳理一个清晰、实战导向的 “从 Android 开发者到端侧 AI 专家” 的学习流程。


🚀 学习路径:端侧 AI Agent 专家 (6 个阶段)

这个流程以 Python/AI 基础为起点,以 Android 实际部署为终点,确保您能将 AI 能力真正落地。

阶段一:基础理论与 Python 入门 (2-3 周)

目标:理解 AI 核心概念,建立 Python 开发环境。

学习内容重点/关键字学习产出
Python 编程Python 语法、面向对象、Jupyter Notebook/Lab。能熟练使用 Python 进行数据处理和脚本编写。
深度学习基础神经网络、反向传播、损失函数、优化器。理解模型训练的数学原理。
自然语言处理 (NLP) 基础Tokenization (分词)、Word Embedding、Seq2Seq。理解文本数据如何转换为模型可处理的格式。
AI 框架入门PyTorch 或 TensorFlow(任选其一,推荐 PyTorch)。能够加载一个简单的预训练模型并运行推理。

深度学习快速入门:zh.gluon.ai/chapter_int…

阶段二:大模型(LLM)与 Agent 原理 (3-4 周)

目标:理解大模型结构、AI Agent 的工作流和 MCP(模型编译与优化)的概念。

学习内容重点/关键字学习产出
Transformer 架构Self-Attention (自注意力)、Encoder/Decoder 结构。理解 LLM 核心结构。
大模型生态Llama, Gemma, Mistral 等开源模型家族。了解不同模型的能力和许可证。
AI Agent 原理RAG (检索增强生成)、Tool Calling (工具调用)、Planning(规划)、Memory(记忆)。能够绘制 Agent 的决策流程图。
Agent 框架应用LangChain 或 LlamaIndex。能够用 Python 实现一个简单的 RAG 问答 Agent。
模型编译优化 (MCP)量化 (Quantization)、剪枝 (Pruning)、模型格式 (ONNX, TFLite)。理解为什么要对模型进行优化,并了解常见工具链。

阶段三:模型优化与转换(端侧准备)(4-6 周)

目标:将大型模型转换为移动端可用的轻量级格式。

学习内容重点/关键字学习产出
模型量化技术INT8 量化、Post-Training Quantization (PTQ)、Quantization Aware Training (QAT)。掌握使用 PyTorch 或 TensorFlow 工具将模型精度降级。
高效微调(PEFT)LoRA / QLoRA。能够使用 Hugging Face 的库对小模型进行高效、低资源微调。
模型转换PyTorch -> TorchScript Lite;TensorFlow -> TFLite;ONNX 转换。获得一个体积小、精度可接受的 .tflite 或 .ptl 文件。
KV 缓存原理理解 LLM 在生成时的内存占用瓶颈。理解移动端推理中的内存管理挑战。

阶段四:Android 推理引擎集成 (6-8 周)

目标:利用您的 Android 优势,将优化后的模型加载到 APP 中并成功运行推理。

学习内容重点/关键字学习产出
TFLite 集成核心库依赖、Interpreter 初始化、MappedByteBuffer 加载。编写 TFLite 解释器初始化代码,实现模型加载。
硬件加速NNAPI Delegate 配置、GPU Delegate 配置。确保模型推理能够调用 NPU/DSP 或 GPU,而不是仅使用 CPU。
数据 I/O 处理Tensor 形状匹配、ByteBuffer 读写、数据类型转换(例如 FloatArray 到 ByteBuffer)。掌握 Android 端与模型输入输出的数据桥接。
异步处理Kotlin Coroutines 在模型加载和推理中的应用。确保所有耗时操作都在后台线程完成,不阻塞 UI。

阶段五:端侧 AI Agent 落地 (4 周)

目标:在 Android APP 中实现 Agent 的核心功能。

学习内容重点/关键字学习产出
端侧 Tokenization本地集成 SentencePiece 或其他高效的 Tokenizer。APP 能够将用户输入转换为 Token IDs。
RAG 本地化将 RAG 的检索和向量嵌入部分在 Android 本地实现或轻量级数据库存储。实现一个能够根据本地知识库回答问题的 Agent Demo。
模型生成逻辑实现自回归推理循环、流式输出(Streaming Output)。用户可以看到文本像聊天一样逐字生成。
端云混合架构了解哪些任务(如 RAG 检索)应放在本地,哪些(如大型通用 LLM 推理)应通过 API 访问云端。确定端侧 Agent 的功能边界。

您的独特优势

作为 Android 开发者,您在 阶段四和阶段五具有巨大的优势。请利用您的经验:

  • 性能优化: 专注于使用 JNI/C++ 优化 Tokenizer 和数据预处理流程。
  • 内存管理: 熟悉 Android 的内存泄漏排查,能更好地管理 LLM 运行时的 KV 缓存。
  • 用户体验: 更好地设计 Agent 的流式输出和错误处理机制。