Máy học hiện đang đi đầu trong cuộc cách mạng công nghệ tiếp theo nhờ tính chất đột phá của nó. Nếu bạn muốn trở thành một kỹ sư học máy, bạn cần phải học Python, một trong những ngôn ngữ lập trình đa năng phổ biến nhất được các chuyên gia sử dụng hiện nay. Có rất nhiều cơ hội học tập dành cho các kỹ sư máy học có nguyện vọng.
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về vai trò của Python trong học máy, tiến trình cần thiết để học Python và tầm quan trọng của việc học Python. Quan trọng nhất, bạn sẽ được giới thiệu một số lựa chọn giáo dục có sẵn ngày hôm nay, cũng như các mẹo để chọn lựa chọn phù hợp cho bạn.
Python là gì?
Python là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, có mục đích chung, có nhiều ứng dụng trong ngành công nghệ. Nó là một ngôn ngữ lập trình cấp cao nhấn mạnh khả năng đọc mã trong các dự án quy mô nhỏ và lớn. Ngôn ngữ lập trình thông dịch có cấu trúc dữ liệu tích hợp cho phép phát triển ứng dụng nhanh chóng.
Kể từ lần đầu tiên được phát hành bởi Python Software Foundation vào năm 1991, Python đã được sử dụng cho một loạt các dự án phát triển web, khoa học dữ liệu và học máy. Tính linh hoạt và đơn giản của nó khiến nó trở nên lý tưởng cho những lập trình viên mới, những người vẫn chưa chọn chuyên ngành. Các nhà toán học và nhà nghiên cứu cũng có thể được hưởng lợi từ việc học Python.
Python được sử dụng để làm gì trong Học máy?
Python được sử dụng để viết các thuật toán và xác thực dữ liệu trong các dự án máy học. Vì nó là hướng đối tượng, nó cho phép các kỹ sư máy học hoặc nhà khoa học dữ liệu thêm một số tính năng vào chương trình mà không cần phải viết lại mã cơ sở từ đầu.
Python đã trở nên phổ biến như là ngôn ngữ lập trình lý tưởng cho việc học máy vì nó cung cấp quyền truy cập vào bốn thư viện khác nhau. Đây là các mô hình thống kê, Matplotlib, Keras và Pandas. Sử dụng các thư viện đa dạng và linh hoạt này, một kỹ sư học máy có thể thực hiện một số nghiên cứu đồng thời mà không làm gián đoạn quy trình của dự án.
Sẽ mất bao lâu để học Python cho Máy học?
Bạn có thể học Python để học máy trong vòng hai tháng trở xuống. Python có rào cản gia nhập thấp vì nó tương tự như ngôn ngữ tiếng Anh. Một người nào đó có kiến thức trước về phong cách lập trình có thể học Python trong vài tuần thay vì vài tháng.
Ngoài kinh nghiệm, lộ trình bạn thực hiện để thành thạo Python cho học máy cũng sẽ ảnh hưởng đến dòng thời gian của bạn. Ví dụ:một khóa học Python trực tuyến với bootcamp như Flatiron School hoặc một nhà cung cấp khóa học trực tuyến như Udemy, có thể kéo dài dưới ba tháng. Bằng đại học có thể mất từ hai đến bốn năm để hoàn thành, tùy thuộc vào loại bằng cấp.
81% người tham gia cho biết họ cảm thấy tự tin hơn về triển vọng công việc công nghệ của mình sau khi tham gia một cuộc thi đào tạo. Kết hợp với bootcamp ngay hôm nay.
Sinh viên tốt nghiệp bootcamp trung bình đã dành ít hơn sáu tháng để chuyển đổi nghề nghiệp, từ khi bắt đầu bootcamp đến khi tìm được công việc đầu tiên của họ.
Tại sao bạn nên học Python để học máy?
Bạn nên học Python để học máy vì nó có nhiều thư viện, rất dễ học, cực kỳ linh hoạt và linh hoạt. Python cũng có khả năng mở rộng cao hơn R và các ngôn ngữ lập trình tương tự khác được các nhà khoa học dữ liệu và chuyên gia học máy sử dụng.
Nhiều thư viện
Với Python, bạn sẽ có quyền truy cập vào các mô hình thống kê, Matplotlib, Keras và Pandas. Tất cả các thư viện phổ biến này đều có các ứng dụng hữu ích trong học máy và chúng không phải là thư viện Python duy nhất mà bạn có thể sử dụng. Statsmodels là một trong những thư viện tốt nhất cho các thuật toán thống kê và khám phá dữ liệu.
Pandas là công cụ thao tác dữ liệu tối ưu để phân tích dữ liệu cấp cao và cấu trúc dữ liệu. Matplotlib là một thư viện được sử dụng để trực quan hóa dữ liệu tương tác bằng Python. Trong các dự án máy học, bạn có thể sử dụng thư viện vẽ đồ thị 2D để tạo biểu đồ, đồ thị 2D và biểu đồ như cây quyết định. Keras là một thư viện mạng thần kinh cấp cao được sử dụng cho các chức năng học sâu.
Dễ học
Học máy là một lĩnh vực phức tạp vì vậy bạn cần phải làm những gì có thể để đơn giản hóa quá trình học tập. Thật dễ dàng để học Python bất kể nền tảng giáo dục của bạn. Bạn không cần phải là một nhà toán học hoặc thống kê để khám phá học máy miễn là bạn biết Python.
Một điều quan trọng cần lưu ý là bạn không cần phải học Python nâng cao để có thể áp dụng nó vào học máy. Tất cả những gì bạn cần là hiểu biết cơ bản về ngôn ngữ lập trình cho phép bạn viết các mã đơn giản.
Tính linh hoạt
Python hiện là một trong những ngôn ngữ lập trình linh hoạt nhất trên thế giới. Bạn có thể chọn sử dụng Python trên nhiều hệ điều hành khác nhau một cách dễ dàng. Nó chạy trên macOS, Windows, Unix, Linux và các hệ điều hành tương tự như Linux.
Do tính linh hoạt đa nền tảng của nó, việc kiểm tra phần mềm trong quá trình học máy rất dễ dàng với Python. Tất cả những gì bạn phải làm để kiểm tra một đoạn mã là cài đặt PyInstaller để gói các ứng dụng Python của bạn thành một gói và bắt đầu thử nghiệm.
Tính linh hoạt
So với Java và C ++, Python rất linh hoạt. Nó là một ngôn ngữ lập trình có mục đích chung không giới hạn trong một khuôn mẫu hoặc API cụ thể. Ngoài học máy, Python cũng có thể được sử dụng để phát triển web, tự động hóa tác vụ và thậm chí là phát triển ứng dụng di động.
Python có thể được sử dụng cùng với các ngôn ngữ lập trình khác để tiết kiệm chi phí, tăng tốc quá trình dự án và giảm thiểu nguy cơ lỗi. Bạn không cần phải biên dịch lại mã nguồn Python để thực hiện các thay đổi cần thiết để sử dụng một ngôn ngữ lập trình khác cùng với Python.
Khả năng mở rộng
Mặc dù Python có thể không mở rộng được như Java, nhưng nó có khả năng mở rộng hơn ngôn ngữ lập trình R, một tùy chọn phổ biến khác cho học máy. Một số yếu tố làm cho Python có thể mở rộng là liên kết động, cấu trúc dữ liệu tích hợp, phát triển nhanh và nhập năng động.
Khi được sử dụng như một ngôn ngữ lập trình kịch bản gắn kết, Python cho phép các kỹ sư thêm các tính năng mới và cải thiện và mở rộng các ứng dụng mà không ảnh hưởng đến chức năng. Vì Python là mã nguồn mở, bạn có thể nhận thông tin cần thiết để cải thiện khả năng mở rộng miễn phí.
Làm cách nào để học Python cho Máy học?
Bạn có thể học Python để học máy tại một bootcamp viết mã, thông qua sách hoặc bằng cách đăng ký các khóa học mở trực tuyến (MOOC). Python rất dễ học nên không thành vấn đề nếu bạn tham gia các bài học theo nhịp độ của bản thân hoặc do người hướng dẫn.
Mã hóa Bootcamps
Các bootcamps mã hóa, đặc biệt là bootcamps khoa học dữ liệu, là một trong những nơi phổ biến nhất để học Python. Các chương trình đào tạo Python tốt nhất không chỉ dạy bạn cách sử dụng ngôn ngữ lập trình mà còn cách áp dụng nó vào các lĩnh vực công nghệ khác nhau. Các khóa học về trí tuệ nhân tạo cũng lý tưởng cho việc học máy.
Bootcamps cung cấp các dịch vụ về cấu trúc, trách nhiệm giải trình và nghề nghiệp. Điều này có nghĩa là cơ hội kiếm được việc làm của bạn sau khi tốt nghiệp từ bootcamp sẽ cao hơn so với một người tự học. Một số bootcamps tuyệt vời mà bạn nên xem xét để học Python là Thinkful, BrainStation, Coding Dojo và General Assembly.
Các Khóa học Trực tuyến
MOOC là những lựa chọn thay thế khả thi cho chương trình đào tạo máy học và các hình thức giáo dục chính quy khác. Các nền tảng như Udemy, Coursera, Udacity và edX có một loạt các khóa học Python trực tuyến dành cho các chuyên gia học máy đầy tham vọng. Các khóa học này ngắn, đơn giản, giá cả phải chăng và có các mức độ khó khác nhau.
Một số khóa học tuyệt vời để học Python cho học máy là Giới thiệu về Học máy với TensorFlow từ Udacity, Học máy với Python từ Coursera và Học máy, Khoa học dữ liệu và Học sâu với Python từ Udemy.
Sách
Nếu bạn thích học không giám sát, bạn có thể được lợi khi khám phá tùy chọn này. Có hàng trăm cuốn sách trực tuyến đề cập đến các khái niệm chính của Python cho các nguyên tắc máy học và trí tuệ nhân tạo.
Một số cuốn sách tuyệt vời là Học máy Python của Vahid Mirjalili và Sebastian Raschka, và Giới thiệu về Học máy với Python:Hướng dẫn cho các nhà khoa học dữ liệu của Andreas C. Müller và Sarah Guido.
Thư viện Python dành cho máy học hàng đầu
Thư viện Python là các tập hợp hoặc danh mục các hàm được sử dụng trong quá trình lập trình để giảm thiểu hoặc loại bỏ nhu cầu viết lại mã. Sử dụng các thư viện này làm giảm thời gian cần thiết để viết mã. Có các thư viện để trực quan hóa dữ liệu, thao tác dữ liệu, phân tích dữ liệu và học máy. Dưới đây là danh sách năm thư viện Python hàng đầu dành cho học máy.
- số liệu thống kê
- Matplotlib
- Keras
- Gấu trúc
- TensorFlow
Bạn có biết rằng có hàng ngàn thư viện Python trên thế giới ngày nay? Tất cả các thư viện này đều có các tính năng độc đáo, cũng như ưu và nhược điểm, và không phải tất cả chúng đều lý tưởng cho việc học máy. Ngay cả khi bạn thấy một thứ hữu ích cho việc học máy, bạn vẫn cần đảm bảo rằng nó hoạt động hiệu quả.
Cách học Python cho Máy học:Hướng dẫn từng bước
Học Python để học máy có vẻ là một quá trình khó khăn nhưng điều này không có nghĩa là không thể. Cho dù bạn có kinh nghiệm trong lập trình hay không, bạn có thể học máy học. Nếu bạn làm theo các bước bên dưới, bạn có thể học Python như một phần trong hành trình trở thành kỹ sư máy học.
Bắt đầu với Cú pháp Cơ bản
Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong việc học Python cho học máy và khoa học dữ liệu. Trong Python, cú pháp đề cập đến tập hợp các quy tắc và quy định xác định cách các chương trình sẽ được viết và diễn giải. Nó là cú pháp xác định cấu trúc của ngôn ngữ lập trình.
Cú pháp rất quan trọng vì nếu không đúng, mã sẽ không được biên dịch. Mặc dù việc học cú pháp có thể quá sức, nhưng một số tài nguyên có thể giúp bạn bắt đầu tốt hơn. Giới thiệu Cú pháp Python cơ bản là một khóa học cấp tốc của Coursera và là một trong những khóa học tốt nhất để tìm hiểu về cú pháp Python. Ngoài ra còn có nhiều video và hướng dẫn bằng văn bản để hiểu cú pháp Python.
Học cách viết mã Python
Sau khi bạn đã học cú pháp và ngữ nghĩa cơ bản trong Python, bạn cần học cách viết mã bằng Python. Nếu bạn đã có kinh nghiệm lập trình, giai đoạn này sẽ dễ dàng. Tuy nhiên, ngay cả khi không có bất kỳ kinh nghiệm lập trình nào, những điểm tương đồng của Python với ngôn ngữ tiếng Anh giúp việc viết trở nên dễ dàng.
Khi bạn học viết mã, hãy đảm bảo rằng bạn ghi chép đầy đủ mọi thứ bạn học được khi di chuyển. Kỹ năng ghi chú cũng quan trọng đối với các lập trình viên Python tham vọng như việc viết mã của chính nó. Ghi chú bằng tay là lựa chọn ưa thích của hầu hết các lập trình viên nhưng việc đánh máy cũng có tác dụng.
Kiến thức về Học máy
Sau khi bạn đã nắm rõ Python, bạn cần hiểu những điều cơ bản về học máy. Học máy là một nhánh của trí tuệ nhân tạo nhằm tạo ra các mô hình dự đoán chính xác mà không cần lập trình rõ ràng. Nó dựa trên những thứ như hồi quy tuyến tính, hồi quy tuyến tính đa biến, hồi quy logistic và tính toán khoa học.
Đọc những gì bạn có thể về học máy, sau đó tìm hiểu vai trò của Python trong lĩnh vực học máy. Một số khóa học dạy bạn về Python và học máy đồng thời. Đây là những khóa học tốt nhất cho bất kỳ ai muốn sử dụng công cụ học máy mạnh mẽ.
Học bằng cách làm
Cách tốt nhất để thành thạo Python hoặc bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào khác là thông qua các ứng dụng thực tế và các dự án thực hành. Tự viết các thuật toán học máy và thêm chúng vào danh mục đầu tư của bạn. Bạn có thể tham gia các cộng đồng Python và tìm kiếm các đánh giá ngang hàng để giúp bạn cải thiện công việc của mình.
Bắt đầu với những ví dụ thực tế đơn giản như tạo biểu tượng cảm xúc thông minh và hình ảnh động, đến những thứ phức tạp hơn như phân loại chữ số MNIST và mô hình dự đoán giá cổ phiếu. Có nhiều khía cạnh khác nhau của học máy mà bạn có thể khám phá.
Bắt đầu được trả tiền
Nếu bạn tự tin vào kỹ năng của mình, hãy cân nhắc việc tạo ra các sản phẩm cao cấp hoặc săn tìm các hợp đồng biểu diễn được trả tiền. Không có động lực nào tốt hơn để học hỏi và cải thiện hơn việc thanh toán từ khách hàng. Bạn có thể bắt đầu với việc phát triển Python tự do và làm việc theo cách của bạn để đạt được các vị trí cố định. Trong mọi trường hợp, có nhiều lợi ích nghề nghiệp rõ ràng của việc học Python cho một loạt các dự án máy học.
Một số nhà tuyển dụng hàng đầu của các nhà phát triển Python trong ngành học máy là MobiDev, Indium Softwares và InData Labs. Spotify, JP Morgan Chase, Pixar và Netflix cũng nằm trong số những công ty phổ biến sử dụng Python.
Bắt đầu học Python cho Máy học ngay hôm nay
Các kỹ sư học máy kiếm được mức lương trung bình là 157,676 đô la một năm theo ZipRecruiter. Vì Python là một trong những công cụ hữu ích nhất dành cho các chuyên gia học máy nâng cao, việc học ngôn ngữ lập trình có mục đích chung này sẽ mở đường cho một sự nghiệp sinh lợi trong ngành công nghệ. Tất cả những gì bạn phải làm là chọn khóa học trực tuyến phù hợp, học Python để học máy và bắt đầu tạo dự án.