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Python 3 邂逅 AI 工程师

蔚1 发布时间:2018-11-26 13:16:56 ,浏览量:4

课程简介

本课程以 AI 工程师为终极目标,从 AI 职业出发,利用 Python 3 破冰 AI。

本课程从数学建模入手,详细介绍了 Python 3 在 AI 工程中的应用,包括数据探索、数据分析与挖掘、机器学习、数据科学、自然语言处理等主题。每一小节都为读者提供了数学知识和代码示例来理解,帮助读者更好地掌握各个知识点。

认真学完本课,你会发现 AI 并不是那么高不可攀,甚至要跟 AI 相关的技术工作说 Hello!

本课程主要包含三部分:

第一部分(第01课),基础部分(包含预备知识与前期准备),其中简单介绍了 Python 中重要包如 Numpy、Pandas 等;

第二部分(第02-10课),介绍四种工程师内容(数据科学家、机器学习工程师、自然语言工程师与推荐算法工程师),以构建实战案例的形式进行阐述,真实实现“身临其境”;

第三部分(第11课),TensorFlow 极简入门,开启深度学习的大门。

作者介绍

黄海涛,笔名零壹,资深算法工程师,目前担任 AI 医疗项目技术负责人,CSDN 专家。前供求世界网络科技运营总监、数学硕士,数十次获得建模奖项,全国研究生数学建模竞赛一等奖得主,热衷分享。个人微信号:huangtaonide、微信公众号:R-data、还有一个你。

课程内容 导读:进入 AI 领域需做的准备 对 AI 的态度

对于 AI,不用嘲笑,也不要过誉!

人工智能(Artificial Intelligence,英文缩写为 AI)的话题隔一段时间就会火一把。刚结束不久的国际盛会——2018 年博鳌亚洲论坛上,首次运用的人工智能( Artificial Intelligence,英文缩写为AI)同声传译就在关键时刻“掉链子”了:将发言外宾用英文表述的“一带一路”翻译成了“一条公路和一条腰带”“道路和传送带”。此次 AI 同声传译被吐的“槽点”还有不少,比如系统崩溃、乱码、一会儿一个“啊、啊”,连续出现一堆“for,for,for⋯⋯”,甚至连自己的英文缩写“ AI ”都认不出,只能翻译成“挨”。这么多的梗,以至于翻译界一片唏嘘和自嘲:“饭碗终于暂时保住了!”

   enter image description here  相关负责人出面解释,博鳌论坛活动规格高,演讲者的语种变化多、专业方向多、发言人数多,有各种语料知识、专业名词、五湖四海的英语流派,再加上话筒杂讯、回声等环境音的干扰,AI 同声传译确实面临较大挑战。

  不过李彦宏说得好,“对于 AI,不用嘲笑,也不要过誉”。现在需要做的,不是找 AI 的黑历史、挖它的“槽点”、抗拒它的到来,而是要主动适应,迎接“AI 时代”的到来。对于 AI 从业者,尤其需要客观认清技术与产业应用现状,不断发现问题,解决问题,推动 AI 朝着越来越成熟的方向迈进。(信息来源:北京科技报第004版)  

AI的趋势 一、世界一流的人工智能来自中国

去年7月份,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,对人工智能的布局发展做出全面的设计,提出到 2030 年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。

越来越多的传统制造业企业希望借助人工智能实现转型升级,互联网企业则加大了人工智能领域的布局。

二、人工智能行业人才最紧缺

而随着人工智能站上风口,相关企业、人才都变得紧俏。在国务院规划中,必须加快培养人工智能各层次人才,用于满足行业发展需要。

中国人工智能人才缺口超过 500 万人,而目前中国人工智能人才数量不足 5 万人。目前,中国人工智能方向的高校实验室只有不到 30 个,每年输出的人才数量远远小于市场需求。所以人工智能行业在近 3 到 5 年会成为最缺人的行业。

三、行业巨头如何在 AI 领域布局

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四、人工智能的语言选择

1956 年,人工智能概念首次被提出,如今,人工智能已成为最炙手可热的产业之一!计算机二级考试加入“ Python 语言程序设计”科目!Python 编程确定进入浙江省信息技术高考!小学信息技术六年级教材也加入了 Python 内容!小学生都开始接触 Python 语言了!!!真的是,不能让孩子输在起跑线上啊!!

语言的选择

谁会成为 AI 和大数据时代的第一开发语言?这本已是一个不需要争论的问题。如果说三年前, Matlab、Scala、R、Java 和 Python 还各有机会,局面尚且不清楚,那么三年之后,趋势已经非常明确了,特别是前两天 Facebook 开源了 PyTorch 之后, Python 作为 AI 时代头牌语言的位置基本确立,未来的悬念仅仅是谁能坐稳第二把交椅。

Python 语言从 1991 年发布第一个版本,至今已经快 30 年了。作为一种解释型语言,很多年里一直打着“脚本语言”的标签,并因为运行速度被诟病。根据数据平台 Kaggle 发布的 2017 年机器学习及数据科学调查报告,在工具语言使用方面,Python 是数据科学家和人工智能从业者使用最多的语言(见下图)。

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IEEE 综览(IEEE Spectrum)发布的 2017 最受欢迎编程语言列表中,Python 同样位列第一(见下图)。

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如果不是想成为代码诗人,或者语言大师,只是想用尽量简单直接的方法,把事情做了,首选语言确实是 Python。

以理论与实践入门 AI

人工智能研究这个领域是有一定门槛的。对于初学者来说,一般通常的做法是直接购买一些热门的书籍,比如“西瓜书”、“花书”、“xx天从入门到精通”、“xx天从入门到放弃”等等,但大多数书籍都是讲的基础知识,稍显乏味和枯燥,此外内容太深奥,初学者可能看一段时间就想放弃了。因此需要一个好的方法才可以!

this is 故事:这是一个数学家通过代码找到女朋友的故事。

OkCupid 是一家约会网站,每个注册用户需要回答 350 道问题,系统根据答案自动计算用户间的匹配程度,优先将合适的对象推荐出来。

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麦克金雷(Mckinlay)是一位数学家,会写代码的数学家。他注册了 12 个账号,用 Python 脚本从 OkCupid 网站爬取了几万个符合他个人要求的女性。然后用贝尔实验室的 K-Modes 算法将这些女人分成了7类。他又写了个程序,在和他最匹配的那类人的主页留下脚印。这样,当姑娘们登录之后就会发现,有个速配指数超高的男人前来关注自己。很快,麦克金雷的收件箱就被塞爆了,每天不停有美女主动前来答讪,最终麦克金雷选择了一位美术专业的硕士生作自己的女朋友。这一年,他35岁。 麦克金雷将他的故事写成了书,OkCupid 更是大肆宣传,为网站带来了千万次曝光量。这个故事发生在 2012 年,至今仍在传播。 

“最有用的知识是关于方法的知识” ---达尔文,作者从自身学习经历入手,选取有价值的知识点,希望本课程的思路与方法能够在您的职业生涯中起到正向作用!

本课程目录
  • 第01课:早期的数学建模与当今火热的 AI
    • 前言
    • 早期的数学建模
      • 认识数学建模
      • 什么是数学模型

    • 当今火热的 AI
      • AI概念
      • 认识 AI
      • AI 应用领域
      • AI、机器学习、深度学习关系
    • 数学建模与人工智能
      • 数学建模与人工智能间联系
      • 数学建模与人工智能间差异 
    • 小结
  • 第02课:前期准备-AI中的数据科学家入门
    • 目录
    • 导读
    • 数据科学与数据科学家
    • 数据科学家的源头
    • 数据科学家主要做什么
    • 数据科学三要素
      • 专业领域知识
      • 数学统计知识
      • 计算机软件知识

    • Numpy
      • 数据类型
      • 创建数组
      • 最小二乘求解线性函数
    • Pandas
    • Matplotlib
    • Scipy
  • 第03课:前期准备-AI中的数据科学家实战
    • 案例1 Matplotlib绘常见统计图
    • 案例2 绘图对比两组高斯分布样本
    • 案例 3 全美婴儿数据分析
      • 1. 数据源文件概览
      • 2.载入数据
      • 3.数据统计描述分析
      • 4.分析最后一个字母的变革
      • 5.提取特征分析

    • 案例4 从Scipy了解图像处理
    • 小结:
    • 参考文献:
  • 第04课:AI中的机器学习工程师入门
    • 目录
    • 前言
    • 白话谈什么是机器学习?
    • 机器学习的工作方式
    • 监督学习与非监督学习
    • k-means聚类小案例(含源码连接)

  • 第05课:AI中的机器学习工程师实战(三种朴素贝叶斯)
    • 目录
    • 认识朴素贝叶斯
    • 朴素贝叶斯算法
    • 算法的分类流程
    • 朴素贝叶斯的优缺点
      • 优点:
      • 缺点:

    • 随机变量与概率分布
    • 随机变量

    • 1.随机变量引入
    • 2.随机变量的划分
    • 3.辨析
    • 4.总结
  • 概率分布
    • 伯努利分布(离散)
    • 例1 伯努利贝叶斯
    • 多项式分布(离散)
    • 例2 多项式贝叶斯
    • 高斯分布(连续)
    • 例3 高斯贝叶斯
  • 第06课:AI中的机器学习工程师实战(SVM)
    • 目录
    • SVM简介
    • SVM优劣势
      • 优势
      • 劣势

    • 以非线性分类SVM为例学习支持向量机
      • 非线性分类
      • 参数解读
    • 支持向量机的二分类
    • 支持向量机的多元分类
    • 案例:不同核函数下的分类结果
    • 参考文献:
    • 附录:基本的核函数与选择方案
  • 第07课:实战-AI 中的自然语言处理工程师实战(分词与关键词提取)
    • 目录
    • 前言
    • 自然语言简介
      • 自然语言处理基本概念
      • 人工智能下的自然语言处理
      • 自然语言处理技能树
      • 聊天机器人工作机制

    • Jieba 实战中文分词
      • 中文分词基础
      • 基本操作
        • 中文分词
        • 标注词性与添加定义词
        • 案例解读
    • 关键词提取
      • TFIDF算法关键词原理
      • TFIDF算法关键词案例            
    • 附词性表
  • 第08课:AI中的自然语言处理工程师实战(word2vec)
    • 目录
    • word2vec简介
      • 词向量
      • D L下的词向量

    • word2vec的训练模型
    • word2vec案例:基于财经博主博文分析相似板块
      • 模块安装
      • 数据下载与概览
    • 附录word2vec参数说明
  • 第09课:AI中的推荐算法工程师理论入门
    • 目录
    • 前言
    • 推荐系统的出现
    • 推荐算法工程师技能
    • 推荐任务
    • 初识推荐系统
      • 1.基于商品的推荐
      • 2.基于评分的推荐
      • 3.基于标签的推荐

    • 组合推荐
    • 以旅游推荐系统来阐述推荐系统的差异
      • 1.情景化推荐机理
      • 2.用户画像概念模型与信息
      • 3.推荐结果对比
    • AI下的深度模型与宽度模型
    • 结束语
  • 第10课:实战-AI中的推荐算法工程师实战
    • 目录
    • AI下的推荐算法
    • 协同过滤
    • 实战案例
      • 数据获取与预览
      • 统计user与item
      • 构建评分矩阵
      • 计算相似度
        • user方向
        • item方向

      • 预测
      • 模型评估
    • 参考文献:
  • 第11课:向AI宣战,破冰tensorflow
    • 目录
    • 前沿
    • 一、初识 TensorFlow(简述部分)
      • 1.1 什么是 TensorFlow
      • 1.2 TensorFlow 安装
      • 1.3 TensorFlow 基本概念与原理

    • 二、 数据结构(重点部分)
      • 2.1 基础知识:Rank(阶)
      • 2.2 基础知识:Shape(形状)
      • 2.3 基础知识: Data Type(数据类型)
    • 三、生成数据十二法 (重点部分)
      • 3.1 生成tensor
      • 3.2 生成序列
      • 3.3 生成随机数
    • 四、实战 TensorFlow(附源码)
    • 五、小知识附录
附录:准备工作

看到这,如果你仍然对 Python 下 AI 很感兴趣,那么你就需要准备安装 Python 环境了(具体安装方法请自行百度,如果实在不会可以联系),在你开始学习 Python 之前,最重要的是,你要安装 Python 环境。许多初学者会纠结,应该选择 2.x 版本还是 3.x 版本的问题。在我看来,世界变化的速度在变得更快,语言的更新速度亦然,没有什么理由让我们只停留在过去,而不往前看。对于越来越普及、同时拥有诸多酷炫新特性的 Python 3.x,我们真的没有什么理由拒绝它。如果你理解了 Life is short, you need Python 的苦衷,就应该去选择这种面向未来的开发模式。同时选择一个自己喜欢的 IDE 工具,在这里推荐作者使用的 Python IDE,叫做 PyCharm,当然其他的 IDE 也都是可以的。安装完成后即可步入学习进程。

第01课:预备知识:早期的数学建模与当今火热的 AI 第02课:前期准备:AI 中的数据科学家入门 第03课:前期准备:AI 中的数据科学家实战 第04课:AI 中的机器学习工程师入门 第05课:AI 中的机器学习工程师实战(三种朴素贝叶斯) 第06课:AI 中的机器学习工程师实战(SVM) 第07课:AI 中的自然语言处理工程师实战(分词与关键词提取) 第08课:AI 中的自然语言处理工程师实战(Word2vec) 第09课:AI 中的推荐算法工程师理论入门 第10课:AI 中的推荐算法工程师实战 第11课:向 AI 宣战,破冰 Tensorflow

阅读全文: http://gitbook.cn/gitchat/column/5b433e18df17855431c9617a

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