隨著AI技術(shù)的不斷進(jìn)步，專業(yè)人才的需求也日益增長(zhǎng)。數(shù)學(xué)作為AI的基石，為機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析等提供了理論基礎(chǔ)和工具，因此越來(lái)越多的數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生開始考慮在人工智能領(lǐng)域發(fā)展。本文主要是為數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生提供一個(gè)大學(xué)期間拓展人工智能學(xué)習(xí)的全面學(xué)習(xí)規(guī)劃，從而幫助學(xué)生在人工智能行業(yè)更好的就業(yè)。

一、數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)人工智能的顧慮

在提供具體的學(xué)習(xí)規(guī)劃前，可能會(huì)有同學(xué)有顧慮，【擔(dān)心自己的計(jì)算機(jī)編程技能不足、擔(dān)心數(shù)學(xué)和人工智能同時(shí)學(xué)習(xí)精力顧不過(guò)來(lái)，還可能對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)的人工智能就業(yè)前景存疑，以及在缺乏計(jì)算機(jī)學(xué)科背景的情況下，自己是否能有效地融入AI領(lǐng)域感到不確定】。

其實(shí)數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生完全可以打消這些顧慮，因?yàn)閿?shù)學(xué)為AI提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)訓(xùn)練出的嚴(yán)謹(jǐn)思維和抽象推理能力，對(duì)于理解、開發(fā)和應(yīng)用AI算法非常重要。事實(shí)上，很多數(shù)學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生在軟件開發(fā)、人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)等領(lǐng)域都有不錯(cuò)的表現(xiàn)，數(shù)學(xué)底子也讓他們事業(yè)更上一層樓。

再說(shuō)編程技能，很多數(shù)學(xué)專業(yè)同學(xué)擔(dān)心，又要學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，又要學(xué)計(jì)算機(jī)編程，精力顧不過(guò)來(lái)。這是很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，但如果是有明確的學(xué)習(xí)路線和時(shí)間規(guī)劃，選擇高效且有效的學(xué)習(xí)方式，然后結(jié)合技能學(xué)習(xí)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，大學(xué)期間拓展編程學(xué)習(xí)就是完全沒(méi)問(wèn)題的（我們后文會(huì)給出詳細(xì)的路線及規(guī)劃），當(dāng)然肯定也是需要個(gè)人付出額外的時(shí)間和努力的。目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域是數(shù)學(xué)知識(shí)非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，計(jì)算機(jī)編程的學(xué)習(xí)將在很大程度上拓展數(shù)學(xué)專業(yè)的就業(yè)渠道。

【說(shuō)明】：數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生，如果將來(lái)想考研考博，走教師或科研方向，建議重點(diǎn)仍然是放在數(shù)學(xué)專業(yè)課程上，將學(xué)科基礎(chǔ)及專業(yè)課程掌握扎實(shí)。本文主要是針對(duì)那些本科數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)后想拓展人工智能方向就業(yè)的學(xué)生，或是研究生想轉(zhuǎn)人工智能專業(yè)方向的學(xué)生，給出的一些建議及規(guī)劃。

二、學(xué)習(xí)人工智能需要什么基礎(chǔ)？

在規(guī)劃之前，首先要知道學(xué)習(xí)人工智能需要什么基礎(chǔ)，主要包括兩個(gè)方面：

首先是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括線性代數(shù)、概率論與統(tǒng)計(jì)、微積分等，它們?yōu)槔斫夂烷_發(fā)AI算法提供理論支撐；

其次是編程技能，熟練掌握至少一種編程語(yǔ)言，比如Python，了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些都是實(shí)現(xiàn)AI應(yīng)用不可或缺的技能。

三、數(shù)學(xué)專業(yè)大一到大四的AI學(xué)習(xí)規(guī)劃

大一：打好基礎(chǔ)

大學(xué)第一年，應(yīng)該專注于打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等課程。這些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)對(duì)理解AI算法至關(guān)重要，盡可能牢固掌握，打好根基。

除了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程外，可以選修計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言課程（有些學(xué)?？赡艽蠖砰_設(shè)）。數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)編程，并不需要怎么精通，邊學(xué)邊動(dòng)手實(shí)操，在實(shí)踐中掌握技能是最有效的學(xué)習(xí)方法。另外初學(xué)編程，選擇一門編程語(yǔ)言即可，大多數(shù)編程語(yǔ)言的邏輯是差不多的。Python是人工智能領(lǐng)域的熱門編程語(yǔ)言，建議大一就可以開始學(xué)，Python也比較易學(xué)，且有豐富的庫(kù)和框架，比如TensorFlow和PyTorch，這些對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)中也是非常重要的。

【學(xué)習(xí)建議】：大一主要還是以專注學(xué)業(yè)為主，打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是最重要的。數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)人工智能，扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是一大優(yōu)勢(shì)，因此一定不要本末倒置。尤其在大一，一定要重視數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。有精力的情況下，閑暇時(shí)間可以從網(wǎng)上多了解下人工智能方向的知識(shí)，提前熟悉這個(gè)領(lǐng)域的常用技術(shù)點(diǎn)及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，選修或自學(xué)Python編程。

大二：進(jìn)階學(xué)習(xí)

到了大二，會(huì)有很多數(shù)學(xué)的專業(yè)課程要上，大二的專業(yè)課程，仍然非常重要。作為數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，要為將來(lái)預(yù)留更廣闊的出路，無(wú)論是考研、保研還是出國(guó)，專業(yè)課的學(xué)習(xí)都會(huì)很重要，建議要多刷題多總結(jié)。

大一如果沒(méi)有拓展編程學(xué)習(xí)的話，大二可以選修或自學(xué)下編程。大一如果有編程基礎(chǔ)，大二可以繼續(xù)深入學(xué)習(xí)編程，偏重做一些編程項(xiàng)目，網(wǎng)上找一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用項(xiàng)目，也可以是開源項(xiàng)目，提升自己的編程實(shí)戰(zhàn)能力?？梢?strong>選修計(jì)算機(jī)編程相關(guān)的課程，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)等，對(duì)提升編程思維能力很有幫助。也可以拓展學(xué)習(xí)一下機(jī)器視覺OpenCV相關(guān)的技能學(xué)習(xí)，做一些圖像處理、車牌識(shí)別的小項(xiàng)目。

【競(jìng)賽及實(shí)習(xí)建議】：大二仍然需要重視數(shù)學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，可以嘗試參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽，也可以嘗試ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等編程比賽，鍛煉解決問(wèn)題的能力。想考研或保研的，大二就可以加入課題組，對(duì)未來(lái)也會(huì)很有幫助。另外，學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生，也可以從大二暑期開始，就積極尋找與編程相關(guān)的暑期實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，多接觸真實(shí)職場(chǎng)的項(xiàng)目，積累工作經(jīng)驗(yàn)。

大三：深入實(shí)踐

大三開始，基本就需要為考研、保研、就業(yè)做準(zhǔn)備了。大三的專業(yè)課也不少，對(duì)于想考研或?qū)Ｗ⒂趶氖卵芯抗ぷ鞯耐瑢W(xué)來(lái)說(shuō)，可以選擇自己感興趣的課題方向，不要分散精力，在某一方向做到專精?？梢钥紤]申請(qǐng)本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP），跟導(dǎo)師做一些初步的研究工作助理工作。想大四保研、加學(xué)分、評(píng)獎(jiǎng)等，也可以考慮準(zhǔn)備并提交學(xué)術(shù)論文或?qū)＠暾?qǐng)，這個(gè)可以網(wǎng)上搜一下大學(xué)生如何積累科研經(jīng)歷，如何申請(qǐng)專利等。想保研的也可以多關(guān)注目標(biāo)院校的暑期夏令營(yíng)，提前聯(lián)系導(dǎo)師，爭(zhēng)取資格?？佳腥绻缈加?jì)算機(jī)、金融或人工智能等專業(yè)，也需要在大三提前學(xué)習(xí)目標(biāo)專業(yè)的一些專業(yè)課程。數(shù)學(xué)專業(yè)讀研也是個(gè)不錯(cuò)的選擇，可以更深入地掌握這一領(lǐng)域的知識(shí)，提升自己的能力，在未來(lái)的人才市場(chǎng)上更有競(jìng)爭(zhēng)力，尤其是想進(jìn)大廠工作，未來(lái)想當(dāng)高校老師，學(xué)歷都是敲門磚。

如果想往人工智能方向發(fā)展的話，在專業(yè)課程學(xué)習(xí)上，可以多關(guān)注應(yīng)用數(shù)學(xué)，特別是隨機(jī)過(guò)程、優(yōu)化理論等科目，這些都是開發(fā)高效機(jī)器學(xué)習(xí)算法的關(guān)鍵，還有拓?fù)鋵W(xué)、泛函分析、微分幾何等，這些對(duì)人工智能中圖像識(shí)別的學(xué)習(xí)很有幫助。有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)功底，對(duì)于人工智能方向更長(zhǎng)遠(yuǎn)的職業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，非常有利。

數(shù)學(xué)專業(yè)的主要就業(yè)方向就是數(shù)學(xué)老師、數(shù)據(jù)分析師、算法工程師、證券分析師、保險(xiǎn)精算師等，主要就業(yè)領(lǐng)域主要是教育、金融、IT企業(yè)、科研單位等。要想進(jìn)入不同領(lǐng)域，都需要提前規(guī)劃學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)。

如果考慮人工智能方向就業(yè)做算法工程師，有了大一大二的數(shù)學(xué)及編程基礎(chǔ)，大三建議多花一些時(shí)間，系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)人工智能方面的核心算法，包括通用的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，以及不同AI垂直領(lǐng)域的一些經(jīng)典算法，比如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）、自然語(yǔ)言處理（NLP）、Transformer等，這些內(nèi)容覆蓋了90% AI崗位技能，然后做一些計(jì)算機(jī)視覺或大模型方向的綜合項(xiàng)目開發(fā)。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，理解AI的實(shí)際應(yīng)用，積累項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，這些項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)都可以直接寫入簡(jiǎn)歷，提升就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。這個(gè)文章后面會(huì)提供一個(gè)完整的學(xué)習(xí)路線和規(guī)劃供參考。

【競(jìng)賽及實(shí)習(xí)建議】：大三也可以參加一些數(shù)學(xué)競(jìng)賽和編程類競(jìng)賽，如果能拿下好的成績(jī)，對(duì)于保研和就業(yè)，都是非常有好處的，也可以豐富履歷，增長(zhǎng)見識(shí)。對(duì)于想就業(yè)的同學(xué)，大三的暑期實(shí)習(xí)非常重要，不要等大四秋招、春招才考慮，能力優(yōu)秀的學(xué)生甚至可以積極獲得知名企業(yè)的暑期實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。關(guān)注人工智能就業(yè)的同學(xué)，大三上學(xué)期就可以系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)人工智能，然后大三暑期積極尋找人工智能相關(guān)的暑期實(shí)習(xí)工作，985/211的優(yōu)秀學(xué)生，也可以重點(diǎn)關(guān)注那些有較強(qiáng)AI研發(fā)實(shí)力的大公司實(shí)習(xí)。

大四：沖刺準(zhǔn)備

這一階段要完成畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文，可以圍繞一個(gè)具體的人工智能項(xiàng)目展開。另外考研的要全力備考，初試復(fù)試，保研的要準(zhǔn)備好個(gè)人陳述和證明資料，就業(yè)的要準(zhǔn)備好簡(jiǎn)歷，多刷題，多跑招聘會(huì)，包括秋招春招，其中秋招尤為重要，盡可能在秋招時(shí)就敲定工作。

數(shù)學(xué)專業(yè)想從事人工智能的學(xué)生，按照前面大一大二大三的計(jì)算機(jī)編程及人工智能學(xué)習(xí)計(jì)劃，加上大三暑期的實(shí)習(xí)，基本可以從容應(yīng)對(duì)大四的就業(yè)了。上面規(guī)劃的編程及人工智能學(xué)習(xí)建議，如果沒(méi)有學(xué)習(xí)完也可以在大四上學(xué)期盡可能補(bǔ)充上。另外依然需要多刷題、背題，多積累一些項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)應(yīng)聘公司崗位需求針對(duì)性的準(zhǔn)備簡(jiǎn)歷及技術(shù)面試等，爭(zhēng)取以硬核實(shí)力+充分的準(zhǔn)備，拿到自己心儀的offer，985/211的學(xué)生也可以積極沖擊大廠名額！

相信每一條路都是最好的，確定好了，就全力以赴，加油！

四、人工智能全棧工程師學(xué)習(xí)路線

數(shù)學(xué)專業(yè)，想從事人工智能方向工位，建議大三大四階段，抽時(shí)間體系化的學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)的知識(shí)。如果對(duì)每一階段的人工智能學(xué)習(xí)內(nèi)容不了解，不知道從何下手，可以參考下圖的“人工智能全棧工程師學(xué)習(xí)路線”。該學(xué)習(xí)路線是面向企業(yè)招聘需求規(guī)劃的人工智能全棧學(xué)習(xí)路線，課程內(nèi)容覆蓋90% AI崗位技能，涉及機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音識(shí)別、AI大模型等AI全棧技術(shù)。

針對(duì)上述學(xué)習(xí)路線圖，推薦一套培訓(xùn)級(jí)別的精講課程，面向零基礎(chǔ)手把手教學(xué)。整套課程包括1000余講名師精講視頻，線上大屏真人錄播課程帶字幕，還包括20~30個(gè)算法小項(xiàng)目及綜合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，其中包括3D沉浸式場(chǎng)景項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，很多綜合項(xiàng)目都可以直接寫入簡(jiǎn)歷中。從入門到項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，學(xué)生可以充分利用碎片化時(shí)間，通過(guò)線上的方式完成體系化的人工智能學(xué)習(xí)。

最重要的一點(diǎn)是，這套課程配套華清遠(yuǎn)見歷時(shí)6年打造的“人工智能在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，該平臺(tái)對(duì)于算法原理學(xué)習(xí)、編程學(xué)習(xí)、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，都提供了非常高效的學(xué)習(xí)方法，非常適合零基礎(chǔ)用戶。交互式圖形化學(xué)算法（算法組件化拆解，并互動(dòng)式動(dòng)態(tài)調(diào)參），Python代碼自動(dòng)生成學(xué)編程（不會(huì)因?yàn)榫幊袒A(chǔ)弱影響算法應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)，而且可以在算法應(yīng)用過(guò)程中反向加深Python編程學(xué)習(xí)），3D沉浸式實(shí)戰(zhàn)AI項(xiàng)目（提供智能分揀、自動(dòng)駕駛等3D項(xiàng)目場(chǎng)景體驗(yàn)，覆蓋從數(shù)據(jù)采集-標(biāo)注-模型訓(xùn)練-預(yù)測(cè)-部署-測(cè)試，全鏈路項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)），完美解決初學(xué)者面臨的編程基礎(chǔ)弱、寫代碼麻煩、算法原理難懂、項(xiàng)目落地難等問(wèn)題。

五、人工智能在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

組件可視化學(xué)算法

人工智能在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)把算法拆分成多個(gè)組件，復(fù)雜的東西一旦進(jìn)行拆分就會(huì)變得簡(jiǎn)單多了，然后通過(guò)平臺(tái)仿真動(dòng)畫深入淺出的講解原理，直觀“看到”算法的工作原理和過(guò)程。可以即時(shí)看到算法執(zhí)行的結(jié)果，并通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)觀察結(jié)果變化，加深對(duì)算法的理解，讓算法學(xué)習(xí)更加直觀和有趣。

Python代碼自動(dòng)生成

平臺(tái)把構(gòu)建的算法自動(dòng)生成Python代碼，當(dāng)算法組件調(diào)整或動(dòng)態(tài)調(diào)參時(shí)，實(shí)時(shí)看到Python代碼的變化，算法和代碼一一對(duì)應(yīng)。幫助學(xué)生快速應(yīng)用算法，讓算法跑起來(lái)，看到效果，興趣導(dǎo)向式學(xué)習(xí)。就算編程基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生也可以通過(guò)觀察平臺(tái)自動(dòng)生成的代碼，可以更快理解Python語(yǔ)法和編程結(jié)構(gòu)。

在算法應(yīng)用過(guò)程中，去反向讀懂代碼，進(jìn)一步加深Python編程學(xué)習(xí)。平臺(tái)還自帶常用的AI環(huán)境與庫(kù)，代碼生成后，可以在平臺(tái)通用的IDE環(huán)境(如Jupyter、Pycharm)里調(diào)試驗(yàn)證，擺脫了環(huán)境安裝的煩惱，讓編程學(xué)習(xí)及算法應(yīng)用更高效。

3D全鏈路項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)

除了會(huì)針對(duì)每個(gè)技術(shù)點(diǎn)搭配小項(xiàng)目案例進(jìn)行在線平臺(tái)實(shí)操外，還會(huì)提供3D場(chǎng)景化綜合項(xiàng)目，包括智能分揀系統(tǒng)、智能對(duì)話系統(tǒng)、智能駕駛、垃圾分類系統(tǒng)等。項(xiàng)目綜合性強(qiáng)，覆蓋從數(shù)據(jù)采集-標(biāo)注-模型訓(xùn)練-預(yù)測(cè)-部署-測(cè)試，全鏈路項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。邊玩邊學(xué)，沉浸式體驗(yàn)，更深入地實(shí)戰(zhàn)算法在項(xiàng)目中的應(yīng)用。在自習(xí)室就可以上手實(shí)操，積累完整的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

對(duì)人工智能學(xué)習(xí)感興趣的同學(xué)，可以后臺(tái)私信雯雯老師，免費(fèi)領(lǐng)取人工智能體系課100+講名師精品課程及平臺(tái)實(shí)操體驗(yàn)，也可以領(lǐng)取部分項(xiàng)目案例源碼及AI論文，可以提前學(xué)習(xí)下，給自己的知識(shí)儲(chǔ)備打好基礎(chǔ)。