摘要：機(jī)器學(xué)習(xí)也是這個(gè)大筐中的一個(gè)組成部分。我們目前的發(fā)展階段是機(jī)器學(xué)習(xí)正處在第二級(jí)和第三級(jí)交界處。機(jī)器學(xué)習(xí)工程師的職位是怎樣的機(jī)器學(xué)習(xí)工程師的位置更具有技術(shù)性。換句話說，機(jī)器學(xué)習(xí)工程師與傳統(tǒng)的軟件工程有著比數(shù)據(jù)科學(xué)更多的相同點(diǎn)。

翻譯：瘋狂的技術(shù)宅
https://towardsdatascience.co...

有些人認(rèn)為 AI 和 ML 被過分夸大了，認(rèn)為它們只不過是寫一些 if 語句，或者僅僅是和編程有關(guān)的玩意兒，但我建議你對(duì)這些觀點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的思考和分辨。在本文中，我將對(duì)它們涉及到的術(shù)語進(jìn)行比較，并展示這兩個(gè)領(lǐng)域的專家之間的區(qū)別：他們究竟是做什么的？軟件工程師、軟件開發(fā)人員、機(jī)器學(xué)習(xí)專家、數(shù)據(jù)科學(xué)家......有些人甚至用程序員或碼農(nóng)稱呼他們，有些人甚至可以成為大佬、大師或明星！但是他們真的一樣嗎？如果是這樣的話，那機(jī)器學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)編程之間究竟有什么區(qū)別？

盡管說起來很容易，AI 和 ML 只不過是 if 編程，或者更深入一點(diǎn)，它只是簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。我們還能知道些什么呢？ ML 只是一個(gè)描述數(shù)學(xué) + 算法的新詞嗎？盡管有時(shí)這種簡(jiǎn)化似乎很有趣，但很明顯，ML更復(fù)雜。

但是讓我們來看一個(gè)更合適的解釋。

因此，簡(jiǎn)單來說，人工智能是一個(gè)包含其他領(lǐng)域的大筐，如圖像處理、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等。機(jī)器學(xué)習(xí)也是這個(gè)大筐中的一個(gè)組成部分。它的核心思想是：計(jì)算機(jī)不只是使用了預(yù)先編寫的算法，還學(xué)習(xí)如何解決問題本身。或者，換句話說，Arthur Samuel 給出了一個(gè)很好的定義（他實(shí)際上創(chuàng)造了ML的術(shù)語）：

機(jī)器學(xué)習(xí)是一個(gè)研究領(lǐng)域，使計(jì)算機(jī)無需明確編程即可學(xué)習(xí)。

是的，ML 教一臺(tái)機(jī)器來解決難以通過算法解決的各種復(fù)雜任務(wù)。那些任務(wù)是什么？好吧，你可能已經(jīng)在實(shí)踐中偶然發(fā)現(xiàn)了它們。例如它可以是你的手機(jī)上的面部識(shí)別或語音識(shí)別，駕駛汽車（Google自動(dòng)駕駛汽車），按癥狀診斷疾病（Watson），推薦商品（如：書籍（亞馬遜），電影（Netflix），音樂（Spotify） ），個(gè)人助理（Siri，Cortana）的功能......這個(gè)列表可以列的很長(zhǎng)很長(zhǎng)。

我希望說得已經(jīng)足夠清楚了，接下來繼續(xù)談?wù)撽P(guān)于 ML 的另一個(gè)重要的問題。

任何有效的 ML 技術(shù)都可以有條件地歸于三個(gè)級(jí)別的可訪問性。這是什么意思？嗯，第一個(gè)層面是 Google 或 IBM 等這種科技巨頭的特殊用例。第二個(gè)層次是，比方說，具有一定知識(shí)的學(xué)生可以使用它。而最后一個(gè)也就是 ML 可訪問性的第三個(gè)層次是甚至一個(gè)老奶奶能夠應(yīng)對(duì)它。

我們目前的發(fā)展階段是機(jī)器學(xué)習(xí)正處在第二級(jí)和第三級(jí)交界處。因此借助這項(xiàng)技術(shù)，世界的變化將會(huì)日新月異。

關(guān)于 ML 最后還有一點(diǎn)點(diǎn)說明：大多數(shù) ML 任務(wù)可以分為跟著老師學(xué)（監(jiān)督學(xué)習(xí)）和沒有老師去教（無監(jiān)督學(xué)習(xí)）。如果你想象一個(gè)程序員一只手拿鞭子，另一只手拿著糖，那就有點(diǎn)誤會(huì)了。

“老師”這個(gè)名字意味著人為干預(yù)數(shù)據(jù)處理的想法。在有老師參與培訓(xùn)時(shí)，這是監(jiān)督學(xué)習(xí)，我們有數(shù)據(jù)，需要在其基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)一些事情。另一方面，當(dāng)沒有老師進(jìn)行教學(xué)時(shí)，這是無監(jiān)督學(xué)習(xí)時(shí)，我們?nèi)匀挥袛?shù)據(jù)，但需要自己去找到它的屬性。

在傳統(tǒng)編程中，你需要對(duì)程序的行為進(jìn)行硬編碼。在機(jī)器學(xué)習(xí)中，你將大量?jī)?nèi)容留給機(jī)器去學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。

所以這些工作內(nèi)容無法互換：數(shù)據(jù)工程師無法取代傳統(tǒng)編程的工作，反之亦然。盡管每個(gè)數(shù)據(jù)工程師都必須使用至少一種編程語言，但傳統(tǒng)編程只是他所做的一小部分。另一方面，我們不能說軟件開發(fā)人員正在用 ML 算法來啟動(dòng)網(wǎng)站。

ML 不是替代品，而是傳統(tǒng)編程方法的補(bǔ)充。例如，ML 可用于為在線交易平臺(tái)構(gòu)建預(yù)測(cè)算法，而平臺(tái)的 UI、數(shù)據(jù)可視化和其他元素仍然用主流編程語言（如Ruby或Java）編寫。

所以最主要的是：ML 被用在傳統(tǒng)編程策略無法滿足的場(chǎng)景，而且它不足以獨(dú)立完全完成某項(xiàng)任務(wù)。

那么這在實(shí)施中意味著什么呢？我們用一個(gè)匯率預(yù)測(cè)的經(jīng)典 ML 問題的需求來進(jìn)行解釋：

傳統(tǒng)的編程方法

對(duì)于任何解決方案，第一個(gè)任務(wù)是創(chuàng)建最合適的算法并編寫代碼。之后必須設(shè)置輸入?yún)?shù)，如果實(shí)現(xiàn)的算法沒問題，將會(huì)產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果。

軟件開發(fā)人員如何制定解決方案

但是當(dāng)我們要對(duì)某些東西進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，需要用到有各種輸入?yún)?shù)的算法。若要預(yù)測(cè)匯率，必須添加昨天的匯率的詳細(xì)信息，以及發(fā)行貨幣的國(guó)家的外部和內(nèi)部經(jīng)濟(jì)變化等數(shù)據(jù)。

因此，我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)能夠接受一組參數(shù)的解決方案，并能夠根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)新的匯率。

我們需要添加成百上千個(gè)參數(shù)，用它們的有限集去構(gòu)建一個(gè)非常基本同時(shí)不可擴(kuò)展的模型。是的，任何人都很難處理如此龐大的數(shù)據(jù)陣列。

對(duì)于這個(gè)任務(wù)，我們可以用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，那么它是怎么做的呢？

為了用 ML 方法解決相同的問題，數(shù)據(jù)工程師使用完全不同的過程。他們需要收集一系列歷史數(shù)據(jù)用于半自動(dòng)模型的構(gòu)建，而不是自己去開發(fā)算法。

在得到一組令人滿意的數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)工程師將其加載到已定制的 ML 算法中。結(jié)果會(huì)得到一個(gè)模型，這個(gè)模型可以接收新數(shù)據(jù)作為輸入并預(yù)測(cè)新結(jié)果。

數(shù)據(jù)工程師如何用機(jī)器學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)解決方案

ML 的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是不需要建立模型。這種復(fù)雜但有意義的事由 ML 算法完成。 ML 專家只會(huì)對(duì)其做一個(gè)小小的編輯。

ML 與編程的另一個(gè)明顯差異取決于模型能夠處理的輸入?yún)?shù)的數(shù)量。為了能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，你必須添加數(shù)千個(gè)參數(shù)并以高精度執(zhí)行，因?yàn)槊總€(gè)參數(shù)都會(huì)影響最終結(jié)果。人類很難以合理的方式使用所有這些細(xì)節(jié)去構(gòu)建一種算法。

但是對(duì)于 ML 沒有這樣的限制。只要你有足夠的處理能力和內(nèi)存，就可以根據(jù)需要使用盡可能多的輸入?yún)?shù)。毫無疑問，這一事實(shí)使得 ML 現(xiàn)在變得如此強(qiáng)大和廣泛。

根據(jù) Wiki 上的定義，Data Science 是一個(gè)多學(xué)科領(lǐng)域，它使用科學(xué)方法、流程、算法和系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中提取知識(shí)和見解。

看上去并不是那么酷。

但接下來還有一些有趣的東西：

使用最強(qiáng)大的硬件，最強(qiáng)大的編程系統(tǒng)，以及解決問題的最有效算法。

后面還有更有趣的部分：

2012年，“哈佛商業(yè)評(píng)論”稱其為“21世紀(jì)最性感的工作”。

因此數(shù)據(jù)科學(xué)是另一個(gè)筐，就像計(jì)算機(jī)科學(xué)一樣，數(shù)據(jù)科學(xué)旨在處理數(shù)據(jù)并從中提取有用的信息。

那么編程呢？現(xiàn)在的數(shù)據(jù)科學(xué)家為了研究的目的而而需要掌握這種技能。他們不僅是程序員，也應(yīng)該具有應(yīng)用統(tǒng)計(jì)或研究背景。有些人還從事軟件工程，特別是在他們的產(chǎn)品中提供數(shù)據(jù)科學(xué)或機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的公司。最有趣的是，數(shù)據(jù)科學(xué)可以不必編程，但是會(huì)被限定在 Matlab、SPSS、SAS等工具上。

機(jī)器學(xué)習(xí)工程師的職位是怎樣的？

機(jī)器學(xué)習(xí)工程師的位置更具有“技術(shù)性”。換句話說，機(jī)器學(xué)習(xí)工程師與傳統(tǒng)的軟件工程有著比數(shù)據(jù)科學(xué)更多的相同點(diǎn)。

ML 工程師的標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)通常和數(shù)據(jù)科學(xué)家類似，但是你還需要處理數(shù)據(jù)，嘗試用不同的機(jī)器學(xué)習(xí)算法來解決問題、創(chuàng)建原型和現(xiàn)成的解決方案。

我要強(qiáng)調(diào)一下關(guān)鍵的區(qū)別：

一種或多種語言（通常是Python）的強(qiáng)大編程技能；

不太重視在數(shù)據(jù)分析過程中工作的能力，而是更加重視機(jī)器學(xué)習(xí)算法；

能夠基于現(xiàn)成的庫使用不同的技術(shù)，例如，NumPy 或 SciPy；

使用 Hadoop 創(chuàng)建分布式應(yīng)用的能力等。

現(xiàn)在讓我們回到編程并仔細(xì)研究分配給程序員的任務(wù)。

程序員實(shí)際上就像數(shù)據(jù)分析師或業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)人員。他們不必自己構(gòu)建系統(tǒng)，只需針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)編寫松散結(jié)構(gòu)的代碼。是的，我們可以將數(shù)據(jù)科學(xué)稱為新的編程浪潮，但編碼只是其中的一小部分。所以不要誤會(huì)。

但如果深入挖掘，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)還有其他術(shù)語，如 Software Engineer 和 Software Developer，兩者并不相同。例如軟件工程師必須設(shè)計(jì)工程。它們涉及生產(chǎn)應(yīng)用程序、分布式系統(tǒng)、并發(fā)、構(gòu)建系統(tǒng)、微服務(wù)等。而軟件開發(fā)人員需要了解軟件開發(fā)的所有周期，而不僅僅是實(shí)現(xiàn)（有時(shí)甚至不需要任何編程或編碼）。

那么，你現(xiàn)在感受到編程和機(jī)器學(xué)習(xí)的不同了嗎？我希望本文可以幫你避免對(duì)這些術(shù)語產(chǎn)生混淆。毫無疑問，這些人都有一些共同點(diǎn)，那就是技術(shù)，但之間的差異要大得多。因此機(jī)器學(xué)習(xí)工程師、軟件工程師和軟件開發(fā)人員完全不可互換。