斯坦福大學(xué)——人工智能本科4年課程清單

大數(shù)據(jù)文摘出品 編譯：笪潔瓊

相信每個(gè)入行人工智能的老手，對(duì)自己過(guò)往的幾年學(xué)習(xí)生涯都或多或少會(huì)有一些遺憾：如果我當(dāng)年先從基本概念入手就好了，如果我當(dāng)年把核心算法吃的更透一點(diǎn)就好了……

最近，一位在行業(yè)內(nèi)工作了幾年的斯坦福人工智能”師兄“就根據(jù)自己的工作和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，為入學(xué)的師弟師妹們送出了一份大禮：人工智能的本科4年課程清單，希望想要了解人工智能的新生能夠靠著這份指路圖，少走彎路。

這位大方的學(xué)長(zhǎng)名叫Mihail Eric，本人也是一位妥妥的“學(xué)霸”。在斯坦福大學(xué)的NLP研究組里，與Christopher Manning, Percy Liang, Christopher Potts（三位巨佬）一起做研究，度過(guò)了3年非常充實(shí)的研究時(shí)光，收獲頗多。同時(shí)Eric向ACL\EMNLP\NLP for AI work投稿論文，均已發(fā)表，目前正在擔(dān)任ACL的審稿人，也是業(yè)內(nèi)人工智能公司Alexa AI的工程師。

作為已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)長(zhǎng)，Eric離開(kāi)學(xué)校已經(jīng)有一段時(shí)間了，總結(jié)了一下自己的學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷，Eric為自己的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的職業(yè)生涯，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的4年制人工智能本科學(xué)位基礎(chǔ)課程。這些課程是為AI和CS領(lǐng)域的萌新提供的，雖然是萌新定位，但Eric覺(jué)得這些課程直到今天都還在用，是基礎(chǔ)必會(huì)的技能。

假設(shè)你沒(méi)有CS的經(jīng)驗(yàn)，這一年的大部分時(shí)間應(yīng)該用在CS和機(jī)器學(xué)習(xí)的核心概念和算法上，推薦的課程有：

1.編程基礎(chǔ)，這是AI從業(yè)人員必需具備的軟件工程學(xué)的基本技能。課程為CS106B：

http://web.stanford.edu/class/cs106b/

2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這門(mén)課的重點(diǎn)在于計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和構(gòu)建，尤其是學(xué)習(xí)軟件編譯的時(shí)候，運(yùn)行一個(gè)程序會(huì)發(fā)生什么，以及程序是如何在內(nèi)存中運(yùn)行的。課程為CS107：

http://web.stanford.edu/class/cs107/

3.算法概論，這門(mén)課包含了計(jì)算機(jī)算法背后的數(shù)學(xué)和理論基礎(chǔ)，比如最優(yōu)搜索算法和動(dòng)態(tài)編程，以及如何分析這些算法的內(nèi)存和優(yōu)缺點(diǎn)。課程為CS161：

http://web.stanford.edu/class/cs161/

4.概率論，概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)是機(jī)器學(xué)習(xí)算法中的核心，尤其是分析數(shù)據(jù)在實(shí)戰(zhàn)里很重要。課程為CS109：

http://web.stanford.edu/class/cs109/

5.線性代數(shù)，如何計(jì)算矩陣和向量，線性方程組，最小二乘法，這些都是機(jī)器學(xué)習(xí)需要用到的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。課程為EE103：

http://web.stanford.edu/class/ee103/

6.多維微積分，調(diào)試函數(shù)的梯度，反向傳播以及機(jī)器學(xué)習(xí)，這些都是經(jīng)常用到的。課程為向量微積分（工程師）：

https://www.coursera.org/learn/vector-calculus-engineers

AI本科的第二年，至少要明白人工智能的一些原理，應(yīng)該用什么樣的理論去解決問(wèn)題，還需要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的理解。

1.人工智能概論，這門(mén)課包括了人工智能領(lǐng)域所運(yùn)用的研究，比如搜索，游戲，邏輯以及圖像還有機(jī)器學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用。課程CS221：

https://stanford-cs221.github.io/spring2020/

2.編譯器，主要是講編譯器背后的設(shè)計(jì)和理論，你學(xué)了之后，至少應(yīng)該了解一個(gè)編譯器是如何構(gòu)建的，還有編譯器的模塊化組件，也需要了解。如果你對(duì)語(yǔ)義識(shí)別感興趣，可以好好琢磨一下編譯器的設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的自然語(yǔ)言處理堆棧之間的相似之處，非常有趣。課程CS143：

http://web.stanford.edu/class/cs143/

3.數(shù)據(jù)庫(kù)原理，主要講數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)背后的原則，比如關(guān)系數(shù)據(jù)模型、索引、模式等主題，但凡你想成為數(shù)據(jù)專家或者機(jī)器學(xué)習(xí)工程師，就必須要懂得數(shù)據(jù)庫(kù)的原理。課程CS145：

https://cs145-fa19.github.io/

4.并行計(jì)算，并行計(jì)算這門(mén)課會(huì)講Apache Spark到GPU這些系統(tǒng)背后的原理，課程CS149：

http://cs149.stanford.edu/fall19/

5.操作系統(tǒng)，你如果想要擅長(zhǎng)系統(tǒng)編程，就一定要上這門(mén)課，這門(mén)課是講如何從頭開(kāi)始搭建一個(gè)操作系統(tǒng)，不僅需要設(shè)計(jì)系統(tǒng)，還需要明白如何調(diào)試和代碼管理。如果你不明白，你手下的人敲完：sudo rm -rf /*就撤了，你該如何拯救你的代碼？課程CS140：

http://web.stanford.edu/~ouster/cgi-bin/cs140

這個(gè)時(shí)候應(yīng)該開(kāi)始學(xué)高級(jí)課程，開(kāi)始NLP，BA，CV這些方向的研究，

1.機(jī)器學(xué)習(xí)，監(jiān)督學(xué)習(xí)和模型訓(xùn)練的概念，比如偏差、方差，正則化以及模型選擇，這些內(nèi)容看上去簡(jiǎn)單，實(shí)際上每個(gè)AI從業(yè)者天天都在用的。課程CS229：

2.凸優(yōu)化，這門(mén)課運(yùn)用很廣，比如統(tǒng)計(jì)學(xué)，機(jī)器學(xué)習(xí)，信號(hào)處理和其它使用凸優(yōu)化的領(lǐng)域，雖然現(xiàn)在有不少問(wèn)題都是非凸化的，但是你最好還是要懂背后的邏輯。課程EE364A：

3.概率圖模型，像CV和NLP就會(huì)經(jīng)常用到，所以還是需要了解。課程CS228：

4.數(shù)據(jù)挖掘，大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘，這門(mén)課涵蓋了處理大型數(shù)據(jù)集的技術(shù)方法，會(huì)運(yùn)用到推薦算法、聚類以及大規(guī)模的數(shù)據(jù)集計(jì)算與分析，要知道每天產(chǎn)生的數(shù)量還是比較大的。課程CS246：

5.NLP，自然語(yǔ)言處理，讓機(jī)器懂得文本數(shù)據(jù)的理論和時(shí)間，而且還會(huì)在這門(mén)課里學(xué)到傳統(tǒng)自然語(yǔ)言處理，老師會(huì)教如何用深度學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)處理這些。課程CS224N：

6.基于CV的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基本包含了深度學(xué)習(xí)背后的理論，比如CV模型就經(jīng)常運(yùn)用，只要學(xué)過(guò)人工智能課程的人，沒(méi)錯(cuò)，是來(lái)自李飛飛教授的CS231N吧。課程CS231N：

經(jīng)過(guò)前面3年課程的訓(xùn)練，你應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和人工智能概念、應(yīng)用有了清楚的理解，找到你比較感興趣的方向，拿起數(shù)據(jù)集，就要開(kāi)始自己跑模型，做數(shù)據(jù)分析，調(diào)參還有解決Bug。想要成為一個(gè)真正的人工智能專家，不僅得學(xué)，還得上手練。

1.做研究項(xiàng)目，有的學(xué)校會(huì)提供這類課程，在這門(mén)課里，你需要深入研究整個(gè)項(xiàng)目的情況。課程CS341：

2.參加課題研究，主動(dòng)去找研究生學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐，做他們的助理，將基礎(chǔ)知識(shí)再過(guò)一遍，也可以選擇自己開(kāi)一個(gè)課題項(xiàng)目，進(jìn)行研究，主要是讓你有一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

3.大廠實(shí)習(xí)，如果你要是時(shí)間管理的好，可以考慮在課余時(shí)間去AI公司實(shí)習(xí)，一般大廠都有這種3-6個(gè)月的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，在實(shí)習(xí)里，不僅讓你了解書(shū)本上的基礎(chǔ)知識(shí)，還能使用基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行落地的運(yùn)用，這種應(yīng)該算比較好的實(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)了。

以上就是作為一個(gè)人工智能從業(yè)者的斯坦福畢業(yè)生Eric，送給AI萌新的4年規(guī)劃安排，如果你覺(jué)得上面的課程比較難，可以適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)然也歡迎你與文摘菌分享你的學(xué)習(xí)之路。

就像歌詞所說(shuō)“一代人終將老去，但總有人正年輕?！癆I之路任重且道遠(yuǎn)，不管是不是萌新，只要你還愿意學(xué)習(xí)，就一直在路上，加油?。?！

參考素材：