人工智能与机器学习——系统学习规划
## 学习路径规划
### 阶段一:夯实基础(4-6周)
**目标**: 掌握Python核心语法、数学基础与数据处理工具
**学习内容**:
1. **Python进阶**
- 重点学习面向对象编程、异常处理、文件操作
- 掌握数据科学库:`NumPy`(数组操作)、`Pandas`(数据分析)、`Matplotlib`/`Seaborn`(可视化)
- 推荐书籍:
- 《Python编程:从入门到实践》(Eric Matthes)
- 《利用Python进行数据分析》(Wes McKinney)
2. **数学基础**
- 线性代数(矩阵运算、向量空间)
- 概率与统计(贝叶斯定理、分布与假设检验)
- 微积分(梯度、导数与优化基础)
- 推荐资源:
- Khan Academy 数学课程(免费)
- 3Blue1Brown《线性代数的本质》系列视频(B站/YouTube)
3. **工具与实战**
- GitHub仓库推荐:
- [Python Data Science Handbook](https://github.com/jakevdp/PythonDataScienceHandbook)(Jupyter Notebook教程)
- [100天Python学习计划](https://github.com/jackfrued/Python-100-Days)
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### 阶段二:机器学习入门(8-10周)
**目标**: 理解经典机器学习算法与模型评估方法
**学习内容**:
1. **机器学习基础**
- 监督学习(线性回归、逻辑回归、决策树、SVM)
- 无监督学习(聚类、PCA降维)
- 模型评估(交叉验证、ROC曲线、混淆矩阵)
2. **推荐书籍**
- 《机器学习实战》(Peter Harrington)
- 《Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras & TensorFlow》(Aurélien Géron)
3. **课程与工具**
- Coursera [Machine Learning by Andrew Ng](https://www.coursera.org/learn/machine-learning)(必学)
- 实践库: `Scikit-learn`
4. **GitHub项目**
- [Machine-Learning-Tutorials](https://github.com/ujjwalkarn/Machine-Learning-Tutorials)(算法实现与案例)
- [ML-From-Scratch](https://github.com/eriklindernoren/ML-From-Scratch)(手写算法源码)
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### 阶段三:深度学习与框架(8-12周)
**目标**: 掌握神经网络与主流框架(TensorFlow/PyTorch)
**学习内容**:
1. **深度学习基础**
- 神经网络(前向传播、反向传播)
- CNN(图像处理)、RNN(序列数据)
- 迁移学习与预训练模型
2. **推荐书籍**
- 《深度学习入门:基于Python的理论与实现》(斋藤康毅)
- 《Deep Learning with PyTorch》(Eli Stevens等)
3. **框架学习**
- TensorFlow/Keras 或 PyTorch(二选一优先)
- 实践项目: 手写数字识别(MNIST)、图像分类(CIFAR-10)
4. **GitHub资源**
- [fastai](https://github.com/fastai/fastai)(高阶API快速上手)
- [PyTorch官方教程](https://github.com/pytorch/tutorials)
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### 阶段四:项目实战(4-6周)
**目标**: 独立完成端到端项目,部署模型
**推荐项目**:
1. Kaggle入门竞赛(如[Titanic Survival Prediction](https://www.kaggle.com/c/titanic))
2. 中文NLP任务(如[THUCNews文本分类](https://github.com/649453932/Chinese-Text-Classification-PyTorch))
3. 开源贡献: 参与GitHub AI项目(如[Hugging Face Transformers](https://github.com/huggingface/transformers))
**部署工具**:
- Flask/Django构建API
- 使用Docker容器化模型
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### 阶段五:持续提升(长期)
1. **研究方向**
- 计算机视觉(CV)、自然语言处理(NLP)、强化学习(RL)
2. **高级书籍**
- 《深度学习》(Ian Goodfellow)
- 《统计学习方法》(李航)
3. **社区与资源**
- Papers With Code(跟踪最新论文)
- arXiv.org(预印本论文库)
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## 每日学习时间分配示例
| 时间段 | 内容 | 工具/资源 |
|--------|------|-----------|
| 前30分钟 | 数学基础复习 | 3Blue1Brown视频/Khan Academy |
| 中间60分钟 | 编码实践 | Jupyter Notebook/GitHub项目 |
| 后30分钟 | 阅读书籍/论文 | 《Hands-On ML》/技术博客 |
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## GitHub优质仓库推荐
1. [机器学习路线图](https://github.com/microsoft/ML-For-Beginners)(微软开源课程)
2. [Awesome Machine Learning](https://github.com/josephmisiti/awesome-machine-learning)(资源大全)
3. [TensorFlow Models](https://github.com/tensorflow/models)(官方模型库)
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**注意事项**:
- 每周至少完成1个小型代码练习,每月1个完整项目
- 加入技术社群(如Reddit/r/MachineLearning、知乎AI话题)
- 定期复盘学习成果,调整计划