【职场建议】开发转算法，我们应该如何准备（过来人的肺腑之言）
? ? ?隨著近幾年AI和算法崗位越來(lái)越熱門(mén)，很多開(kāi)發(fā)者都選擇從開(kāi)發(fā)崗向算法崗轉(zhuǎn)型，但是由于大家對(duì)算法崗并不是很熟悉，并且自身對(duì)算法崗所需要的技術(shù)技能也不是很了解，因此，在轉(zhuǎn)型過(guò)程中困難重重，我早在6年前也是一名Android開(kāi)發(fā)工程師，那么今天我就來(lái)結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)以及周邊同學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)和大家聊聊如何從開(kāi)發(fā)崗向算法崗轉(zhuǎn)型。
開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)算法的優(yōu)勢(shì)
首先，我們先來(lái)說(shuō)一說(shuō)什么是開(kāi)發(fā)崗，以及開(kāi)發(fā)崗轉(zhuǎn)型算法崗的優(yōu)勢(shì)在哪里。其實(shí)，軟件開(kāi)發(fā)工程師對(duì)于整個(gè)IT行業(yè)來(lái)講是一個(gè)不可或缺的崗位，也是一個(gè)相對(duì)比較綜合性的崗位。因?yàn)?#xff0c;對(duì)于現(xiàn)階段的軟件開(kāi)發(fā)工程師來(lái)講，不僅要掌握各種編程語(yǔ)言，還要了解數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)以及很多工程化的問(wèn)題，甚至對(duì)于與AI相關(guān)的工程化問(wèn)題在某些公司也要有所涉及，因此，在我看來(lái)，軟件開(kāi)發(fā)工程師是一個(gè)相對(duì)比較綜合的崗位，實(shí)際上，這也正是開(kāi)發(fā)崗轉(zhuǎn)行算法崗的優(yōu)勢(shì)所在。
很多人認(rèn)為，算法崗就是搞模型、算法以及與AI相關(guān)的東西，首先我要說(shuō)明的是，這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，至少針對(duì)于大部分公司來(lái)講，這個(gè)觀點(diǎn)是有一定的偏差的。在企業(yè)中，任何算法都是以上線為導(dǎo)向的，而所有產(chǎn)品的上線，幾乎都跑不掉QPS這個(gè)指標(biāo)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是每秒的并發(fā)量，就拿我們公司舉例，為了使項(xiàng)目能夠在線上正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，一般QPS至少要求單機(jī)在2000以上，然后再橫向多級(jí)擴(kuò)展，使得提升整體并發(fā)量。對(duì)于算法工程師來(lái)講，要想把并發(fā)量提高，所要解決的問(wèn)題并不僅僅就是模型和算法的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，往往，我們還需要給其他業(yè)務(wù)平臺(tái)提供相應(yīng)的組建和接口，至少，我們需要把我們的模型進(jìn)行一定的打包，使外面的業(yè)務(wù)能夠調(diào)用。而這個(gè)打包的過(guò)程，一般會(huì)涉及到服務(wù)器的部署、接口的開(kāi)發(fā)和調(diào)用、并發(fā)和工程化等一系列的問(wèn)題，而這些往往就是開(kāi)發(fā)工程師所擅長(zhǎng)的，這也是開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)型算法的最大優(yōu)勢(shì)。
除了上面這種純模型的算法崗之外，還有一種算法崗就是與業(yè)務(wù)強(qiáng)相關(guān)的，最直觀的就是就是推薦算法工程師和一些NLP工程師。我們就拿推薦算法工程師來(lái)舉例，大家都知道，任何推薦的業(yè)務(wù)都是作用于產(chǎn)品之上的，在目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，這些產(chǎn)品一般都會(huì)被存入到大數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，當(dāng)我們做推薦系統(tǒng)的時(shí)候，還需要考慮到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，因此，對(duì)于一個(gè)合格的推薦算法工程師來(lái)講，不僅要對(duì)推薦算法本身有著足夠的了解，還必須對(duì)推薦算法所涉及到的周邊知識(shí)和技術(shù)比較熟悉才可以，例如，當(dāng)我們需要做實(shí)時(shí)推薦系統(tǒng)的時(shí)候，我們需要去了解kafka和flink等相關(guān)技術(shù)，當(dāng)我們需要快速的存取時(shí)，可能還需要對(duì)redis等內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)做一定的了解，如果要是想要對(duì)redis進(jìn)行數(shù)據(jù)落地，可能還需要了解一些pika等相關(guān)的知識(shí)。我們可以發(fā)現(xiàn)，這些內(nèi)容都是推薦算法工程師要做的，但是卻和各種工程方面的內(nèi)容有著非常緊密的聯(lián)系，因此，對(duì)于這種以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向的算法工程師來(lái)講，除了關(guān)注業(yè)務(wù)本身以外，還需要關(guān)注工程內(nèi)容，而這也是一名軟件開(kāi)發(fā)工程師所擅長(zhǎng)的。
上面的幾個(gè)例子，實(shí)際上都可以很好的說(shuō)明，算法工程師與開(kāi)發(fā)工程師實(shí)際上是有非常緊密的聯(lián)系的，因此，首先我們需要肯定的是，算法工程師轉(zhuǎn)型到AI工程師是可行的。但是具體要怎么做呢？
實(shí)際上，算法工程師與開(kāi)發(fā)工程師的本質(zhì)差別還是在對(duì)算法的研究上，而這個(gè)算法的研究實(shí)際上是一個(gè)非常廣義的內(nèi)容，而我們這里所講的算法工程師，一般可以理解為與AI相關(guān)的算法工程師。一個(gè)AI算法工程師，主要需要包含以下三種能力，這也是開(kāi)發(fā)在轉(zhuǎn)型算法工程師的時(shí)候的必修課。
框架的學(xué)習(xí)
目前AI領(lǐng)域的算法工程師一般都要求對(duì)深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)框架有著比較深入的理解，因此，學(xué)習(xí)相關(guān)框架是算法工程師必須要面對(duì)的一個(gè)坎。
在AI領(lǐng)域中，算法工程師常用的框架一般有TensorFlow、Pytorch和Keras。幾乎在所有算法工程師招聘的需求中，都要求具備以上者三個(gè)深度學(xué)習(xí)框架中的一個(gè)或多個(gè)的能力。實(shí)際上，很多人在轉(zhuǎn)型算法之初，看到很多深度學(xué)習(xí)的框架都喜歡打退堂鼓，但實(shí)際上，我們?cè)趯W(xué)習(xí)任何一種框架的時(shí)候，基本上方法都是一樣的，深度學(xué)習(xí)也不例外。
在學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)相關(guān)框架之前，建議先了解一些深度學(xué)習(xí)的相關(guān)概念和機(jī)器學(xué)習(xí)的相關(guān)概念，然后先把官網(wǎng)的一些教程拿過(guò)來(lái)練練手。對(duì)于一個(gè)有其他語(yǔ)言開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)來(lái)說(shuō)，我建議大家邊練手邊看基礎(chǔ)，而不是先把深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)的所有概念都看一遍然后再去系統(tǒng)的學(xué)框架，然后再練手，這樣的話首先時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，其次，實(shí)際上到最后你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多東西你都記不住。
在我看來(lái)，最好的學(xué)習(xí)方法是：
1、花2周的時(shí)間來(lái)看一下機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的基本概念和模型，如果有配套的代碼就跟著敲；
2、去系統(tǒng)的學(xué)習(xí)TensorFlow或者pytorch框架中的一種，去一些wiki類網(wǎng)站上學(xué)習(xí)，只需要了解怎么用，以及常用的函數(shù)即可；
3、去找一些簡(jiǎn)單模型的實(shí)現(xiàn)，比如TensorFlow版本的textcnn模型、pytorch版本的RNN模型和LSTM模型等的實(shí)現(xiàn)，研究這些模型如何使用深度學(xué)習(xí)框架實(shí)現(xiàn)；
4、去GitHub找?guī)讉€(gè)相對(duì)比較完整的且不是很大的項(xiàng)目，然后去看他是怎么實(shí)現(xiàn)的，在這里如果NLP的話，推薦文本分類、智能客服類的項(xiàng)目，如果是CV的話，建議看一些圖像分類的簡(jiǎn)單項(xiàng)目；
5、然后重復(fù)第4步，一直保持良好的代碼能力，熟能生巧；
數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
數(shù)學(xué)可以說(shuō)是算法工程師的必修課，開(kāi)發(fā)的功底決定你走的有多廣，而數(shù)學(xué)功底則決定你做的有多深。
在我們研讀論文的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到很多非常繁雜的數(shù)學(xué)公式，對(duì)于一些只是想了解這個(gè)模型，或者用這篇論文里面的模型的人來(lái)說(shuō)，對(duì)數(shù)學(xué)的要求其實(shí)并不是很重要。但是當(dāng)你的需求從用變成改的話，那么數(shù)學(xué)則變得格外的重要了。
很多時(shí)候，我們通過(guò)論文里面的公式可以了解整體的推導(dǎo)過(guò)程，并對(duì)里面很多參數(shù)的定義有了更深入的理解。一般來(lái)講，對(duì)于那些需要出研究成果的同學(xué)，就需要把這里面的每一個(gè)細(xì)節(jié)研究的非常細(xì)，需要去推導(dǎo)里面的各種邏輯關(guān)系和數(shù)學(xué)公式，甚至通過(guò)自己動(dòng)手優(yōu)化，來(lái)提高模型的性能，而這些實(shí)際上都是需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的。
在AI算法領(lǐng)域中，我們常用的數(shù)學(xué)主要是線性代數(shù)、概率論和高等數(shù)學(xué)。
AI算法中的大部分算法都是跟矩陣相關(guān)，而線性代數(shù)實(shí)際上就是一門(mén)專門(mén)針對(duì)于矩陣進(jìn)行研究的學(xué)科，因此，學(xué)好線性代數(shù)有助于后面在做深度學(xué)習(xí)關(guān)于矩陣和張量部分的內(nèi)容的深入研究；概率論對(duì)于深度學(xué)習(xí)來(lái)講，也是一個(gè)必不可少的內(nèi)容，在深度學(xué)習(xí)里，充斥著各種與概率論相關(guān)的算法，例如最常見(jiàn)的就是樸素貝葉斯算法；高等數(shù)學(xué)則一般運(yùn)用于數(shù)學(xué)的推導(dǎo)中，各種積分推導(dǎo)都要用到高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，最常見(jiàn)的就是BP算法。
另外，在這里我想跟大家安利一本書(shū)，就是《具體數(shù)學(xué)》這本書(shū)，這本書(shū)的話，實(shí)際上就是對(duì)計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)學(xué)有了比較深入的總結(jié)，當(dāng)然，看這本書(shū)的難度也是非常大的。
論文閱讀和代碼復(fù)現(xiàn)能力
可以說(shuō)，閱讀論文是算法工程師的必修課，算法工程師與開(kāi)發(fā)工程師最大的區(qū)別是，算法工程師需要通過(guò)對(duì)大量的論文進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，從而確定最終的擬選用模型，然后再加以改進(jìn)或直接使用，而對(duì)于論文的復(fù)現(xiàn)，一般我們就需要能夠看得懂論文。
舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，我們的時(shí)間前段時(shí)間在做圖像超分辨率這個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容，那么我們所做的第一步就是去找最近兩三年內(nèi)在頂會(huì)上的比較優(yōu)秀的超分辨率相關(guān)的論文，然后再去GitHub上找到論文所對(duì)應(yīng)的官方代碼來(lái)驗(yàn)證我們的想法，但是有的時(shí)候，我們可能需要去指定特定的開(kāi)發(fā)框架（例如TensorFlow），而開(kāi)源的代碼中卻沒(méi)有這種框架的代碼，只有pytorch版本的代碼，這個(gè)時(shí)候我們就必須要自己使用TensorFlow進(jìn)行手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)，我們就需要把論文讀懂，才可以更好的復(fù)現(xiàn)代碼。
因此，論文閱讀能力是開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)算法過(guò)程中必須要準(zhǔn)備的點(diǎn)，在這里，英語(yǔ)是必不可少的環(huán)節(jié)。一般我們可以通過(guò)以下幾個(gè)步驟來(lái)準(zhǔn)備：
1、找一篇相對(duì)簡(jiǎn)單的論文（例如文本分類方向的），然后試著去讀懂它（主要是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)部分）
2、找到論文的相關(guān)復(fù)現(xiàn)代碼，并讀懂它；
3、試著自己用其他框架來(lái)復(fù)現(xiàn)它；
4、重復(fù)上述1~3步驟
算法式思維
開(kāi)發(fā)和算法的同學(xué)其實(shí)在邏輯思維上會(huì)有比較大的不同。對(duì)于開(kāi)發(fā)的同學(xué)來(lái)講，主要是以解決問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，而對(duì)于算法的同學(xué)來(lái)講，一般解決問(wèn)題的方式會(huì)有很多，但是必須要選擇一條既快又好的路，這是算法工程師需要具備的能力，對(duì)于這一點(diǎn)其實(shí)也是在轉(zhuǎn)型過(guò)程中需要長(zhǎng)期積累的過(guò)程。
算法的同學(xué)一般會(huì)碰到兩種問(wèn)題，第一種就是已經(jīng)有了代碼，要去優(yōu)化它。例如，現(xiàn)在我們?cè)谧鐾扑]系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常會(huì)使用到一種算法叫協(xié)同過(guò)濾，如果說(shuō)基于item的協(xié)同過(guò)濾，用正常的協(xié)同過(guò)濾算法當(dāng)數(shù)據(jù)量增大的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存爆掉，實(shí)際上我們可以通過(guò)優(yōu)化協(xié)同過(guò)濾中的對(duì)稱矩陣，來(lái)降低時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，從而解決這一問(wèn)題，而這種解決問(wèn)題的能力，實(shí)際上就是算法工程師必須要具備的能力和思維，說(shuō)白了，就是找到代碼中可以優(yōu)化的點(diǎn)，然后進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到最終的目的。很多從開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)型過(guò)來(lái)的同學(xué)，在這個(gè)方面經(jīng)常會(huì)吃虧，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候，就是用傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)的思路來(lái)解決問(wèn)題，不會(huì)去注重里面的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，因此，這一點(diǎn)是要著重注意的。
第二種情況就是，我們還沒(méi)有代碼，但是有一個(gè)需求讓實(shí)現(xiàn)。例如我們?cè)谧鰣D像超分辨的時(shí)候，網(wǎng)上一般都是針對(duì)于三通道大圖像的超分辨率模型，但是如果業(yè)務(wù)中需要的是4通道的小分辨率的圖像進(jìn)行超分，我們需要怎么去做，才能夠解決這個(gè)問(wèn)題。作為開(kāi)發(fā)的同學(xué)，一般的做法就是找到一個(gè)類似的解決方案，然后套上去，不斷的嘗試，從而解決問(wèn)題；但是到了算法崗，實(shí)際上就會(huì)有另外的一種思路，那就是，我先研究相關(guān)的論文，然后去把論文進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，然后再看看哪些點(diǎn)的改進(jìn)可以用在自己的需求上，然后再把自己的數(shù)據(jù)套進(jìn)去，并做模型更改的嘗試，從而完成整個(gè)的需求。這種情況，實(shí)際上也是開(kāi)發(fā)工程師在轉(zhuǎn)型算法工程師中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題。
因此，算法式的思維對(duì)于開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)算法來(lái)講，是格外重要的。
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開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)算法，說(shuō)容易也容易，說(shuō)難也難。上面是我所總結(jié)的幾個(gè)點(diǎn)，希望通過(guò)我的總結(jié)，能夠幫助大家，也歡迎大家在下面的留言區(qū)留言。
最后，祝大家轉(zhuǎn)型成功！
END往期精彩回顧適合初學(xué)者入門(mén)人工智能的路線及資料下載機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)筆記等資料打印機(jī)器學(xué)習(xí)在線手冊(cè)深度學(xué)習(xí)筆記專輯AI基礎(chǔ)下載（pdf更新到25集）機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)專輯獲取一折本站知識(shí)星球優(yōu)惠券，復(fù)制鏈接直接打開(kāi)：https://t.zsxq.com/yFQV7am本站qq群1003271085，加入微信群請(qǐng)掃碼喜歡文章，點(diǎn)個(gè)在看總結(jié)
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