课程大纲
模块1:机器学习工作流的核心Python
• 课程启动和环境设置
对齐目标并设置可复现的Python ML工作区
• Python语言基础(速成)
回顾语法、控制流、函数及机器学习代码库中常用的模式
• 面向机器学习的数结构
列表、字典、集合和元组,用于特征、标签和元数据
• 推导式和函数式工具
使用推导式和高阶函数表达转换
• 面向对象Python for ML开发者
类、方法、组合及实际设计决策
• dataclasses和轻量级建模
用于配置、示例和结果的类型容器
• 装饰器和上下文管理器
计时、缓存、日志记录及安全资源执行模式
• 处理文件和路径
健壮的数据集处理和序列化格式
• 异常处理和防御性编程
编写安全且透明失败的ML脚本
• 模块、包和项目结构
组织可复用的ML代码库
• 类型提示和代码质量
类型提示、文档及兼容lint的结构
模块2:数值Python、SciPy和数据处理
• NumPy向量化计算基础
高效的数组操作和性能感知编码
• 索引、切片、广播和形状
安全的张量操作和形状推理
• 使用NumPy和SciPy的线性代数基础
机器学习中的稳定矩阵操作和分解
• SciPy深入解析
统计、优化、曲线拟合和稀疏矩阵
• Pandas用于表格型ML数据
清理、连接、聚合和准备数据集
• scikit-learn深入解析
估计器接口、管道及可复现工作流
• 可视化基础
用于数据探索和模型行为的诊断图
模块3:构建ML应用程序的编程模式
• 从笔记本到可维护项目
将探索性代码重构为结构化包
• 配置管理
外部化参数和启动验证
• 日志记录、警告和可观测性
用于可调试ML系统的结构化日志
• 使用OOP和组合的复用组件
设计可扩展的转换器和预测器
• 实用设计模式
管道、工厂或注册表、策略和适配器模式
• 数据验证和模式检查
防止无声的数据问题
• 性能和剖析
识别瓶颈并应用优化技术
• 模型I O和推理接口
安全持久化和清晰的预测接口
• 端到端迷你构建
包含配置和日志的类生产ML管道
模块4:表格、文本和图像的统计学习
• 评估基础
训练和验证拆分、诚实的交叉验证及业务对齐指标
• 高级表格型ML
正则化GLM、树集成和无泄漏预处理
• 校准和不确定性
Platt缩放、等渗回归、自助法和共形预测
• 经典NLP方法
分词权衡、TF-IDF、线性模型和朴素贝叶斯
• 主题建模
LDA基础及实际局限性
• 经典计算机视觉
HOG、PCA和基于特征的流程
• 错误分析
偏差检测、标签噪声和虚假相关性
• 动手实验
防泄漏表格型管道
文本基线比较和解释
具有结构化故障分析的经典视觉基线
模块5:面向表格、文本和图像的神经网络
• 训练循环精通
清洁的PyTorch循环,包含AMP、裁剪和可复现性
• 优化和正则化
初始化、标准化、优化器和调度器
• 混合精度和扩展
梯度累积和检查点策略
• 表格型神经网络
分类嵌入、特征交叉和消融研究
• 文本神经网络
嵌入、CNN、BiLSTM或GRU及序列处理
• 视觉神经网络
CNN基础和ResNet风格架构
• 动手实验
可复用的训练框架
表格型NN与梯度提升比较
带有增强和调度实验的CNN
模块6:高级神经网络架构
• 迁移学习策略
冻结和解冻模式、判别性学习率
• 面向文本的Transformer架构
自注意力内部机制及微调方法
• 视觉骨干网络和密集预测
ResNet、EfficientNet、视觉Transformer和U-Net概念
• 高级表格型架构
TabTransformer、FT-Transformer及深度交叉网络
• 时间序列考量
时间拆分和协变量移位检测
• PEFT和效率技术
LoRA、蒸馏和量化权衡
• 动手实验
微调预训练文本Transformer
微调预训练视觉模型
表格型Transformer与GBDT比较
模块7:生成式AI系统
• 提示基础
结构化提示和控制生成
• LLM基础
分词、指令调整和幻觉缓解
• 检索增强生成
块处理、嵌入、混合搜索和评估指标
• 微调策略
LoRA和QLoRA及数据质量控制
• 扩散模型
潜在扩散直观理解和实际应用
• 合成表格型数据
CTGAN和隐私考量
• 动手实验
类生产RAG迷你应用
带有模式强制的结构化输出验证
可选的扩散实验
模块8:AI智能体和MCP
• 智能体循环设计
观察、计划、行动、反思和持久化
• 智能体架构
ReAct、计划执行和多智能体协调
• 记忆管理
情景、语义和草稿本方法
• 工具集成和安全
工具契约、沙箱化和提示注入防御
• 评估框架
可重放跟踪、任务套件和回归测试
• MCP和基于协议的互操作性
设计具有安全工具暴露的MCP服务器
• 动手实验
从头构建智能体
通过类MCP服务器暴露工具
创建带有安全约束的评估框架
要求
参与者应具备Python编程的实际知识。
本课程适用于中级至高级技术专业人员。
客户评论 (3)
我非常喜欢最后我们花时间一起探索CHAT GPT的部分。不过房间的布置不是最佳选择,如果能有几张小组桌,而不是一张大桌子,这样我们可以分成小组进行头脑风暴,效果会更好。
Nola - Laramie County Community College
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Maggie Webb - Department of Jobs, Regions, and Precincts
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Jimena Esquivel - Zaklad Uslugowy Hakoman Andrzej Cybulski
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