零基础自学人工智能路径规划，附资源，亲身经验

Posted 2020-12-27

下面的每个资源都是我亲身学过的，且是网上公开公认最优质的资源。
下面的每个学习步骤也是我一步步走过来的。
希望大家以我为参考，少走弯路。
请大家不要浪费时间找非常多的资料，只看最精华的！

综述，机器学习的自学简单来说分为三个步骤
前期：知识储备包括数学知识，机器学习经典算法知识，编程技术（python）的掌握
中期：算法的代码实现
后期：实战水平提升
机器学习路径规划图

一、数学基础
很多人看到数学知识的时候就望而却步，数学是需要的，但是作为入门水平，对数学的要求没有那么的高。假设你上过大学的数学课（忘了也没事），需要的数学知识啃一啃还是基本能理解下来的。
1.1、数学内容
线性代数：矩阵/张量乘法、求逆，奇异值分解/特征值分解，行列式，范数等
统计与概率：概率分布，独立性与贝叶斯，最大似然(MLE)和最大后验估计(MAP)等
优化：线性优化，非线性优化(凸优化/非凸优化)以及其衍生的求解方法如梯度下降、牛顿法、基因算法和模拟退火等
微积分：偏微分，链式法则，矩阵求导等
信息论、数值理论等
上面的看不太懂没事，不是特别难，学习一下就能理解了。
1.2、数学资源
网上有很多人会列举大量大量的课程资源，这是非常不负责任的事，学完那些我头发都得白了。实际上，我们只需要学习其中的一部分就够了。
1.2.1、吴恩达的斯坦福大学机器学习王牌课程CS229，课后就有对学生数学知识的要求和补充，这些数学知识是完全符合机器学习要求的，不多也不少。墙裂推荐要看，不过只有英文版的。
链接：https://pan.baidu.com/s/1NrCAW38C9lXFqPwqTlrVRA 密码：3k3m
1.2.2、深度学习的三大开山鼻祖之一Yoshua Bengio写的深度学习（包含了机器学习）领域的教科书，现在以开源的形式在网上公开。这部书被誉为深度学习的圣经。在这里我们只看这本书的第一部分，也就是数学基础。囊括了机器学习所需的所有必备数学基础，而且是从最基础的说起，也不多，必读的。
链接：https://pan.baidu.com/s/1GmmbqFewyCuEA7blXNC-7g 密码：6qqm
1.2.3、跟机器学习算法相结合的数学知识。上面两部分是理论层面的数学，机器学习算法中会对这些数学进行应用。
链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/25197792，知乎专栏上的一篇好文章，囊括了所有的应用知识点。

好了，数学方面我只推荐上面三个资源，三个都是必看的。里面很多可能你现在看不太懂，没关系。先大概过一遍，知道自己的数学水平在哪。在看到算法知识的时候，不懂的再回来补就好。后期需要更多的数学资料我会再更新的。

二、编程技术
编程语言：python3.5及以上，python易学，这个这期先不细讲。

三、经典算法知识
算法包括机器学习和深度学习，机器学习是深度学习的基础。所以务必先学机器学习的经典算法，再学深度学习的算法。

3.1、机器学习
3.1.1、课程资料
首推吴恩达的CS229，经典中的经典，在网易公开课里有视频，翻译，课程讲义，笔记是非常非常完备的。墙裂推荐。这个课程对数学有一定的要求，但我觉得只要你上过大学的数学，然后补一下上面的数学，完全可以直接来看这个CS229。
假设你的数学真的很差的话，怎么办？吴恩达在coursera上也开了一门跟CS229完全匹配的课程，coursera机器学习课。这门课是CS229的翻版，唯一不同的是它对数学基本是没有要求了，如果你对数学真的不懂的话，那就先看这个的教程吧。它跟CS229的关系就是同样的广度，但是深度浅很多，不过你学完coursera还是要回过头来看CS229的。这个也是免费的。
CS229课程视频：http://open.163.com/special/opencourse/machinelearning.html
课程讲义和中文笔记：https://pan.baidu.com/s/1MC_yWjcz_m5YoZFNBcsRSQ 密码：6rw6

3.1.2、配套书籍：
机器学习实战，必看。用代码实现了一遍各大经典机器学习算法，必须看，对你理解算法有很大帮助，同时里面也有应用。如果大家看上面纯理论的部分太枯燥了，就可以来看看这本书来知道在现实中机器学习算法是怎么应用的，会很大程度提升你的学习兴趣，当初我可是看了好几遍。
书籍及课后代码：链接：https://pan.baidu.com/s/15XtFOH18si316076GLKYfg 密码：sawb

李航《统计学习方法》，配合着看
链接：https://pan.baidu.com/s/1Mk_O71k-H8GHeaivWbzM-Q 密码：adep，配合着看

周志华《机器学习》，机器学习的百科全书，配合着看。
链接：https://pan.baidu.com/s/1lJoQnWToonvBU6cYwjrRKg 密码：7rzl

3.2、深度学习
说到深度学习，我们不得不提斯坦福的另一门王牌课程CS231，李飞飞教授的。这门课的课程，课后习题，堪称完美。必须必须看。整个系列下来，特别是课后的习题要做，做完之后你会发现，哇哦！它的课后习题就是写代码来实现算法的。这个在网易云课堂上有。
视频地址：http://study.163.com/course/introduction.htm?courseId=1004697005
课程笔记翻译，知乎专栏：https://zhuanlan.zhihu.com/p/21930884
墙裂建议要阅读这个知乎专栏，关于怎么学这门课，这个专栏写的很清楚。
课后作业配套答案：https://blog.csdn.net/bigdatadigest/article/category/7425092

3.3、学习时间
到这里了，你的机器学习和深度学习算是入门了。学完上面这些，按一天6小时，一周六天的话，起码也得三个月吧。上面是基本功一定要认真学。但是，还找不了工作。因为你还没把这些知识应用到实际当中。

3.4、实战部分
3.4.1、实战基础
这一个阶段，你要开始用tensorflow（谷歌的深度学习框架）、scikit-learn（python的机器学习框架），这两个框架极大程度地集成了各大算法。其实上面在学习cs231n的时候你就会用到一部分。

scikit-learn的学习：http://sklearn.apachecn.org/cn/0.19.0/
这是scikit-learn的官方文档中文版翻译，有理论有实战，最好的库学习资源，没有之一。认真看，传统的机器学习就是用这个库来实现的。

Tensorflow的学习：https://tensorflow.google.cn/api_docs/python/?hl=zh-cn
官方文档很详尽，还有实战例子，学习tensorflow的不二之选

3.4.2、实战进阶
仅仅看这两个教程是不够的，你需要更多地去应用这两个库。
接下来推荐一部神书，机器学习和深度学习的实战教学，非常非常的棒，网上有很多号称实战的书或者例子，我看了基本就是照搬官网的，只有这一本书，是完全按照工业界的流程解决方案进行实战，你不仅能学习到库的应用，还能深入了解工业界的流程解决方案，最好的实战教学书，没有之一。书名是hands-on-ml-with-sklearn-and-tf
链接：https://pan.baidu.com/s/1x318qTHGt9oZKQwHkoUvKA 密码：xssj

3.4.3、实战最终阶段
kaggle数据竞赛，如果你已经学到了这一步，恭喜你离梦想越来越近了：对于我们初学者来说，没有机会接触到机器学习真正的应用项目，所以一些比赛平台是我们不错的选择。参加kaggle竞赛可以给你的简历增分不少，里面有入门级别到专家级别的实战案例，满足你的各方面需求。之后再细说。

补充：
学到这个水平，应该是能够实习的水平了，还有很多后面再说吧。比如深度学习和机器学习的就业方向，深度学习得看论文，找工作还得对你得编程基础进行加强，具体就是数据结构与算法，我当年在这个上面可是吃了很大的亏。
这里面关于深度学习和机器学习的就业其实是两个方向，上面的其实也没有说全。一般来说，你得选择一个方向专攻。我建议的是，自学的最好在后期侧重机器学习方向，而不是深度学习。深度学习的岗位实在是太少，要求太高。机器学习还算稍微好点。

重点：上面的学习路径是主要框架，但是不意味着仅仅学习这些就够了。根据每个人基础的不同，你有可能需要另外的学习资料补充。但是，我希望大家可以按照上面的主框架走，先按上面我推荐的资源学，有需要的再去看别的（我之后也会推荐），上面的我能列出来的都是最经典的，最有效率，而且我亲身学过的。

后续文章：
上面每个学习步骤还可以细分开来，这是接下来文章的重点。比如python怎么学，cs229和cs231学习过程中会碰到上面，kaggle怎么用，数学还跟不上怎么办？后续都会一一说明。