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課程簡介

模塊1:機器學習工作流程的核心Python

• 課程啟動與環境配置
對齊目標並設置可重現的Python ML工作區

• Python語言精華(快速軌道)
回顧語法、控制流、函數和ML代碼庫中常用的模式

• 用於機器學習的數據結構
列表、字典、集合和元組,用於特徵、標籤和元數據

• 列表推導式與功能工具
使用列表推導式和高階函數表達轉換

• 面向開發者物件導向Python
類、方法、組合及實際設計決策

• dataclasses與輕量級建模
用於配置、示例和結果的類型容器

• 裝飾器與上下文管理器
計時、緩存、日誌記錄及安全資源執行模式

• 文件與路徑處理
健壯的數據集處理與序列化成格式

• 異常處理與防禦性編程
編寫能安全失敗且透明地ML腳本

• 模塊、包與項目結構
組織可重用的ML代碼庫

• 類型提示與代碼質量
類型提示、文檔和適合lint檢查的結構

模塊2:數值Python、SciPy與數據處理

• NumPy基礎用於向量化計算
高效的數組操作與性能意識編碼

• 索引、切片、廣播與形狀
安全的張量操作與形狀推理

• 線性代數基本知識(配合NumPy與SciPy)
穩定的矩陣操作及其在ML中的分解方法

• SciPy深入探索
統計、優化、曲線擬合與稀疏矩陣

• Pandas用於表格型ML數據
清理、連接、聚合與準備數據集

• scikit-learn深入探索
估計器接口、管道以及可重現工作流程

• 可視化基礎知識
用於數據探索和模型行為診斷的圖表

模塊3:構建ML應用程序的編程模式

• 從Notebook到可維護項目
重構探索性代碼為結構化的包

• 配置管理
外部化參數與啟動驗證

• 日誌記錄、警告與可觀察性
用於調試ML系統的結構化日誌

• 使用物件導向編程(OOP)和組合實現組件重用
設計擴展性的變換器和預測器

• 實際設計模式
管道、工廠或註冊表、策略和適配器模式

• 數據驗證與架構檢查
防止靜默的數據問題

• 性能與分析
識別瓶頸並應用優化技術

• 模型I/O與推理接口
安全持久化與清潔預測接口

• 端到端微型構建
帶有配置和日誌記錄的生產風格ML管道

模塊4:用於表格、文本與图像的統計學習

• 評估基礎知識
訓練與驗證分割、誠實交叉驗證以及業務對齊指標

• 高級表格型ML
正則化GLMs、樹集成與避免洩漏的預處理

• 校準與不確定性
Platt縮放、保序回歸、自舉與協同預測

• 經典NLP方法
詞元化權衡、TF-IDF、線性模型與樸素貝葉斯

• 主題建模
LDA基礎知識與實際限制

• 經典計算機視覺
HOG、PCA與基於特徵的管道

• 錯誤分析
偏差檢測、標籤噪聲與偽相關性

• 實踐實驗室
避免洩漏的表格型管道
文本基線比較與解釋
帶結構化故障分析的經典視覺基線

模塊5:用於表格、文本與圖像的神經網絡

• 訓練循環精通
使用AMP、剪輯與可重現性的清潔PyTorch循環

• 優化與正則化
初始化、歸一化、優化器和調度器

• 混合精度與擴展
梯度累積與檢查點策略

• 表格型神經網絡
分類嵌入、特徵交叉與消融研究

• 文本神經網絡
嵌入、CNNs、BiLSTM或GRU及序列處理

• 視覺神經網絡
CNN基礎知識與ResNet風格架構

• 實踐實驗室
可重用的訓練框架
表格型NN vs Boosting比較
帶增強和調度實驗的CNN

模塊6:高級神經架構

• 遷移學習策略
凍結與解凍模式、差異學習率

• Transformer架構用於文本
自注意力內部結構與微調方法

• 視覺骨干網絡與密集預測
ResNet、EfficientNet、視覺Transformer與U-Net概念

• 高級表格型架構
TabTransformer、FT-Transformer與深度交叉網絡

• 時間序列考量
時間分割與協變量偏移檢測

• PEFT與效率技術
LoRA、蒸餾與量化權衡

• 實踐實驗室
微調預訓練文本Transformer
微調預訓練視覺模型
表格型Transformer vs GBDT比較

模塊7:生成式AI系統

• Prompting基礎知識
結構化Prompting與受控生成

• LLM基礎知識
詞元化、指令調優與幻覺減輕

• 檢索增強生成(RAG)
分塊、嵌入、混合搜索與評估指標

• 微調策略
LoRA與QLoRA配合數據質量控制

• 擴散模型
潛在擴散直覺與實際適應

• 合成表格型數據
CTGAN與隱私考量

• 實踐實驗室
生產風格RAG微型應用程序
帶架構執行的結構化輸出驗證
可選擴散實驗

模塊8:AI代理與MCP

• 代理循環設計
觀察、計劃、行動、反思與持久化

• 代理架構
ReAct、計劃與執行及多代理協調

• 內存管理
情景內存、語義內存與草稿紙方法

• 工具集成與安全
工具合約、沙盒化與防範Prompt注入的防禦措施

• 評估框架
可重放追蹤、任務套件與回歸測試

• MCP與基於協議的互操作性
設計具有安全工具暴露的MCP服務器

• 實踐實驗室
從零開始構建代理
通過類似MCP的服務器暴露工具
創建帶有安全約束的評估引擎

最低要求

參與者應具備基本的Python編程知識。

此課程適合中級到高級技術專業人士。

 56 小時

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