转行成为一名机器学习工程师，可行吗？
国外一位成功转行的Max Mynter告诉我们——完全可以！
收到了多条X私信后，他决定把自己的成功经验写下来。
他强调说：我不是Karpathy，但我可以算一名扎实的中级机器学习工程师。
他是通过刻意的努力，才成为一名工程师的。而且，就是在最近，他刚刚从业余爱好者转成了一名专业人士。
以前，Mynter从事的是社会学和物理学
因此，他写下来这篇博文，希望为有类似愿望的人们提供可行的路线图和资源，从而为职业生涯奠定基础。
什么是机器学习工程师？
在开始，Mynter给我们提了一个问题：什么是机器学习工程师？
因为机器学习以及相关职位名称及其混乱，Mynter特意和人合写了一份34页的白皮书。
在指南中，机器学习工程师指的是在组织中工作，并使用机器学习来解决业务案例的人，这就意味着创建、改进产品，或让组织更高效地工作。
注意，机器学习研究人员与之不同。他们强调的是在科研中开发新颖的方法，但并不需要解决眼前的业务需求。
机器学习工程师的必备技能
机器学习工程是一个跨学科的职业，我们需要掌握软件工程、数据科学和数学等不同领域的技能，以及应用领域的一些知识。
软件工程
当然，一个合格的机器学习工程师必须会写代码，但最重要的是，你需要是一位有能力的软件工程师。原因如下——
首先，由于机器学习是在数据中发现模式，因此机器学习工程师必须能够处理足够数量的数据。通常这意味着数据量超出了手动处理的量。
其次，由于机器学习工程师的绩效是通过业务反映的，因此这个岗位就需要能部署模型，并且将其集成到更大的产品环境中。
可以说，如果没有为用户提供任服务，那一个工程师的工作就是失败的。
最后，如果了解计算机的内部工作原理，以及构建定制工具的能力，你的开发速度就会大大提高。
直觉和专业知识确实可以极大地帮助你设计模型，但在实验过程中构建机器学习模型，始终是必要的。
在这个过程中，机器学习工程师需要尝试大量有根据的猜测，并且探究怎样会让效果更好。
这个过程迭代得越快，最终的输出就越好。而软件工程技能有助于更快地自动化和迭代，并且使得各个实验更加高效。
作者还援引了OpenAI联创Greg Brockman的观点。
Brockman曾表示：学习机器学习其实比学习软件快得多，优秀的软件工程师潜力巨大
可以说，机器学习最终是一门计算机科学的学科，而软件工程，就是让计算机科学成为有效应用的方式。
数据科学
由于ML是从数据中学习模式，因此ML工程师需要具备处理数据的能力。
他们需要能够处理混乱的现实世界数据记录，知道如何收集、理解这些数据，还要能设计出有用的特征，并且解释模型输出的敏感性。
最棘手的错误并不是内存不足，而是当训练循环运行后，模型输出了看似正确但其实是错误的结果时。
数据科学家一次又一次地尝到惨痛的教训：想要构建一个优秀的模型，最优秀的方法就是花大量时间处理数据。
ML工程师还需要的一个技能就是做研究。
你需要识别与你手头问题相关的论文，并且能够复刻这些方法，应用到自己的领域。
数学与统计学
机器学习工程师需要掌握什么样的数学技能？这个问题很难量化。
在大多数情况下，你在日常中不会明确地需要用到它们。
然而它总是隐性地被需要。
因为了解正确的数学知识，对于理解当前问题的数据、选择合适的算法来说至关重要。
为此，机器学习工程师需要具备实数微积分、线性代数和概率论的基础。这些是用于构建和训练许多机器学习模型的核心数学理论。
而在训练LLM或处理大型数据集时，你会从数值方法和优化理论的知识中受益。
最后，为了理解特定问题的数据，你还需要掌握统计知识。
应用领域
虽然ML更像是一个通用工具箱，但ML工程师却可以从特定领域知识中受益匪浅。
一方面，它们会帮你更了解你的用例、用户和可用数据。
另一方面，他们发展了处理特定类型数据和合适模型的专业知识。
例如，用于文本的语言模型、用于视觉的CNN或用于时间序列的RNN。
成为机器学习工程师，有哪些途径
通常，进入机器学习工程有两种途径——
- 数据科学路线。首先，你需要精通数学和数据工作，开始使用机器学习，然后学习必要的软件工程技能。
- 软件工程路线。当你成为一名有能力的软件工程师，可以在职业生涯的某个时候转向学习数学、数据和机器学习技能。
在作者看来，对于自学者来说，2是更好的路线。
这是因为，即使拥有基本的数据和机器学习技能，你对公司也是有用的。
许多业务问题相对简单，只要部署简单模型，就已经可以产生价值，而困在Jupyter笔记本中的出色模型，只是一个玩具而已（尽管非常有趣）。
当然，这并不意味着你可以放弃数学了——永远不要保平庸！
如果你碰巧在大学攻读定量学位，那在默认情况下，你上的课会或多或少遵循路线1。
在这种情况下，请在上学期间或学期结束后，花一些时间来学习软件工程知识。
学习计算机科学并专门研究机器学习，同时进行大量实习，以学习行业级的协作开发，这两条路可以同时进行。
对于路线1，这可能是最佳选择。
实用资源
以下是一系列帮助你进入ML工程的结构化课程。
它们更多是为你提供相关技能的建议，而不是明确的课程。
你可以随时进行切换，使用你更喜欢的资源，或者通过直接做项目来掌握所需技能。
你肯定最清楚如何最有效地学习。涵盖本路线图的内容，比如何涵盖它更重要。
学习编码
上述两条路线的基础，都是学习编程，使用计算机。
由于Python的机器学习和数据科学生态系统最为强大，且拥有最多的可用资源，因此是一个安全的选择。
哈佛的CS50课程，涵盖了Python的基础知识，对编程和软件工程做了精彩的介绍。
如果想更深入了解一下，可以去看赫尔辛基大学的《编程基础》。对于已经学过CS50的人，可以浏览一下前几章。
虽然你并不需要了解Python的内部工作原理，就可以将其用于数据科学和机器学习，但这些东西在以后会非常有用。
请将《Dead Simple Python》之类的书放在床头柜上，并时不时地阅读一章。
学习浅层机器学习
学会了编码，你就可以开始学习机器学习了。
你应该从浅层的学习算法开始。它们比神经网络更直观，你可以藉此培养处理数据的技能，无需增加复杂性。
吴恩达的《机器学习专业化》是一个很好的资源，它一直是许多人进入AI的门户。
学习深度学习
了解了ML的基础知识后，接下来你就可以转向深度学习、当前的行业标准和强大的工具箱。
如果你喜欢吴恩达的教学风格，就可以继续学习深度学习专业课程。
如果你喜欢更具大学风格的课程，我推荐Yann LeCun在纽约大学的深度学习讲座。
如果你需要更实用的方法，fast.ai和随附的《程序员实用深度学习》一书可以帮你。
这些资源还涵盖了一些必要的数学知识。如果你发现自己的知识缺乏，deeplearning.ai有深度学习数学课程。
这本书让我受益匪浅。它的章节和实际示例既可以用作教学，也可以作为参考。
建立领域专业知识
一旦掌握了深度学习的基础，就该选择一个领域进行深入研究了。
如果你还不确定选择哪个领域，Huggingface上就有大量课程。
这些课程本身当然不够，但它们是很好的入门读物，可以为您提供研究出论文的基础、背景和词汇，并为你可以构建的项目提出想法。
如果想要开始做项目呢？
软件、编码、机器学习——对于所有这些项目，一些理论知识都是必要的，但工程其实是一种实践，你可以通过实践来学习。
如果你已经完成了课程练习，构建了一些项目，就可以做一些更具野心的事情。
通过建立作品集，你可以更自由地探索自己的兴趣，由新手升级为专家。
一般来说，拥有一个或几个令人印象深刻、架构良好、值得花费一个月时间的创新性项目，比拥有许多基本项目要更好。
而且，它会让你学到更多。
想要申请成功，让这些项目变得切实可行就变得非常重要。
你可能需要写一篇博客或推文，来介绍自己的学习成果。
但你能做的最令人印象深刻的事，就是构建一个前端，以便其他人可以尝试。
学习软件工程
Fullstackopen课程是Web开发和分布式系统的很好的切入点。
它不涉及机器学习，但涵盖了许多工具和实践，它们对于机器学习工程师来说非常有价值，例如构建分布式系统、数据库和容器化。
通过这些知识，你就可以部署模型，为用户提供界面。
本课程使用的是JavaScript，因为它是网络语言。
虽然这一开始可能令人畏惧，但竟然你已经走了这么长一段路，此时硬着头皮给自己的工具包添加另一种语言，也是值得的。
学习MLOps
还有特定于ML的软件工程和开发实践 (MLOps)。
要了解如何在整个生命周期中管理和设计ML产品，fullstackdeeplearning 是一个很好的资源，可以让你了解一个大概。
选择让你的ML工程师生活更轻松的实践，应用到你的项目中，这些努力都是值得的。
结束语
作者表示，如果你遵循本指南，一定可以成为入门级ML工程职位有竞争力的候选人。
因为你既掌握了必要的理论知识，做过的项目也使你成为了几个重点领域的专家。
然而，要成功找到工作，拥有技能只是做到了一半。
你还需要与人交流，展示你的技能。
你可以通过选择实习获得良好的推荐，或者留下来，另外还可以试着获得投资。
FreeCodeCamp的创始人Quincy Larson，就写了一本很棒的书，关于他成为软件工程师的旅程。
尽管他的目标角色略有不同，但这些经历会非常适合你前半段的旅程。
FreeCodeCamp播客上有这本书前100集的有声读物，比如在Spotify上。
需要注意的是：路线图看起来很简单，但实践起来并不容易。
学习机器学习和软件工程很困难，但这不是巫术。
其他人在你之前就已经做到了，如果你下决心，就可以做到（这里有另一篇文章，指导你如何有效地学习困难的东西）。
为了给您一个粗略的了解，这是我预计需要多长时间，具体取决于您的起点。
从零开始学习
如果您全职致力于此路线图，预计需要大约18月的时间，从0开始学习所有内容。
如果你可以上大学，这是最简单的途径。大学可以为你提供所需的社区、指导、课程、实习资源。
如果你想从不相干的行业转行，请一定要利用起之前的经验。即使想要离开，你的专业知识也会让你与众不同。
作为开发转行
如果你已经是一名开发人员，你将很快变得有价值。
下班后，你可以花大约六个月的时间，学习浅层和深层的机器学习，以及你缺乏的数学知识。
你此前的软件工程经验非常有价值，会受到雇主的高度重视。
甚至你会更加幸运，不需要做出任何牺牲。
一旦转行成功，你就可以在工作中学习，并获得报酬。
作为数据科学家进入机器学习领域
如果你是一名数据科学家，你大概率迟早会因为缺乏软件工程能力，而触到职业天花板。
作者直言：自己就是如此。
对于数据科学领域的从业者来说，转向机器学习或多或少是一种自然的职业发展轨道。
如果投入额外的时间来学习，就可以加速你的职业生涯。
你可以在当前的工作资源中寻找ML项目，花几个月时间来完成它们，然后构建一个组合，来让自己转型。
概括
总的来说，你需要做到以下这些事——
- 学习计算机科学基础知识以及编程，通过CS50课程和专用Python资源
- 学习经典（浅层）的机器学习，为数据工作奠定基础，培养直觉
2.1) 建立微积分、线性代数和概率论的数学基础（数值和优化会更加分）
- 按照特定课程学习深度学习，例如Yann LeCun的NYU讲座、fast.ai或deeplearning.ai的深度学习专业课程
- 从fullstackdeeplearning中学习MLOps
4.1) 如果有必要，可以通过fullstackopen来学习软件工程，比如学习Web开发以及分布式系统、DevOps和关系数据库的基础知识
- 寻找您想要从事的领域，通过建立你的作品集来发展专业知识。你可以从Hugginface课程中找到一个起点，跟随你感兴趣的兔子洞，通过论文实现构建一些有趣的项目。
做完这些，你就可以去投简历了。
祝你好运！
