SRT指北-从0开始开发你的AI项目

Sun Dec 06 2020 on AI SRT Python

前一段时间我的SRT项目终于结题了,可以说我对自己的工作十分不满意,一方面来源于自己的拖延症,另一方面则是欠缺对这种AI小项目的开发经验。不管怎么说我们组的项目总算是结题了,经过一些总结和探索,我整理出了一些SRT的项目经验,写在这里希望能给以后的同学一个参考。

我想说明一下:我并不是什么AI高手,甚至没有修过AI方面的课程,但是这并不影响你通过自学完成一个AI项目。同时我现在其实对AI算法也没有很深的理解,这需要很长时间的理论学习,和数学先修课的辅助才能真正入门AI。但是我们可以暂且先做一个“调包侠”。

由于大部分的SRT项目都是围绕人工智能开发一个App,所以我着重分享一下有关AI项目的开发。大部分项目开始的时候都会感到很困难,其实原因有以下几点:

  • 对项目的目标比较模糊
  • 对AI算法感念模糊
  • 难以掌握AI工具链(python, pytorch, numpy)
  • 缺乏大型系统的开发经验

所以我从以上几点分别分享一下如何克服这些困难。

对项目的目标比较模糊

机器学习的常用方法,主要分为有监督学习(supervised learning)和无监督学习(unsupervised learning)。监督学习需要有明确的目标,很清楚自己想要什么结果。比如:按照“既定规则”来分类、预测某个具体的值等等,因此监督学习主要有两种任务:

  • 分类
  • 回归

监督学习是一种目的明确的训练方式,你知道得到的是什么,而无监督学习则是没有明确目的的训练方式,你无法提前知道结果是什么。我们在SRT项目中大部分都是监督学习,所以这个时候我们要明确自己的目标是分类还是回归。比如识别植物种类就是一个分类问题,预测支付宝里的芝麻信用分数就是一个回归问题。它们的本质区别是预测结果的值是连续的还是离散的。以大部分项目关注的分类问题为例,在你确定了他是一个分类问题之后就要按照如下步骤进行实践:

  1. 选择一个适合目标任务的数学模型(神经网络?SVM?)
  2. 先把一部分已知的“问题和答案”(训练集)给机器去学习(建立数据集)
  3. 机器总结出了自己的“方法论”(训练模型)
  4. 人类把”新的问题”(测试集)给机器,让他去解答(测试)

对AI算法感念模糊

这个问题也困扰了我很多,其实我们不必在这一部分花费太多时间,我也曾经像你们一样买来西瓜书慢慢啃,这确实对我们理解机器学习有帮助,但是在这如此短的时间中我们是无法通过自学来掌握机器学习的(大神除外)。我们其实只需要理解一些基本的概念,暂且将一个模型想象成一个黑盒,或者一个函数f(),对于图片识别,f接受的参数就是图片,输出的就是图片的类别,这个模型在起初会很糟糕,但是在数据集的调教下会一步一步教会他如何做出有效的预测。

难以掌握AI工具链

Python可谓是机器学习领域的当红明星,pytorch则是广泛应用于深度学习中,还有更基础的sklern,numpy,绘图用的matplotlib,如此多的工具学习起来也会十分困难。我建议先学习一些python基础的知识,尤其是关于python模块之类的知识,然后循序渐进的学习自己需要的工具,这些工具的官方文档都写的很好,同时可以搜到大量的网络教程,都是不错的学习材料。

缺乏大型系统的开发经验

我之前开发过一些React项目,得益于之前开发web的经验,我并没有在这一部分消耗太多时间。如果你不知道从哪里写下你的第一行代码,不妨多看一看别人的项目,我前一段时间写了一个非常精简的AI项目,所使用的算法也十分简单,但是它拥有训练代码,测试代码,还带有一个小的web程序,可以算是一个精简版的SRT项目代码:

项目地址:MNIST

它使用两层全连接层实现神经网络,在MNIST数据集上训练,可以用来识别手写数字。大家可以参考一下这个项目的结构,和代码的组织。

结语

再次重申一下:我并不是什么AI高手,甚至没有修过AI方面的课程,但是这并不影响你通过自学完成一个AI项目。同时我现在其实对AI算法也没有很深的理解,这需要很长时间的理论学习,和数学先修课的辅助才能真正入门AI。但是我们可以暂且先做一个“调包侠”。所以遇到困难的时候不妨就让困难待在那里,SRT只是一个训练我们科研能力,教会你一些基本科研流程的项目,你可能并不能通过这个项目就能精通机器学习。当然对于AI高手来说,他们肯定就很轻松的能完成这些项目,自然也不会看到这里😛!

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