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从数据分析到大语言模型(LLM)

2025-06-08

Python 学习路线:从数据分析到大语言模型(LLM)

🎯 适用对象
想用 Python 做 数据分析、AI、机器学习、甚至大语言模型开发 的开发者、学生或研究者。
不同阶段会推荐不同内容和工具,可按阶段逐步学习。

🧭 学习路线总览

📘 阶段一:Python 基础(所有方向的必备)

时间建议:1~2 周

核心内容

  • 基础语法、变量、条件语句、循环
  • 函数、模块、面向对象
  • 内置数据结构(列表、字典、集合、元组)
  • 异常处理、文件操作
  • 虚拟环境、pip 包管理

推荐资源

  • 书籍:《Python 编程:从入门到实践》
  • 在线:Python 官方教程、LeetCode 简单题练习
  • 工具:Jupyter Notebook 或 VS Code

📊 阶段二:数据分析与科学计算(偏分析)

时间建议:3~4 周

核心库

库名 用途
NumPy 数组与矩阵运算(科学计算核心)
Pandas 数据读取、清洗、操作,适合表格类数据
Matplotlib / Seaborn 数据可视化
SciPy 科学运算(信号处理、积分、优化)

学习目标

  • 读取 CSV / Excel / JSON 数据
  • 数据清洗与预处理(缺失值、重复值)
  • 数据透视表、分组聚合
  • 画图:柱状图、折线图、热力图、直方图

实战项目

  • 销售数据分析
  • 股票趋势可视化
  • 新冠疫情数据可视化

🤖 阶段三:机器学习(ML)

时间建议:1~2 月

核心库

库名 用途
scikit-learn 传统机器学习算法实现
xgboost / lightgbm 提升树模型
joblib 模型保存与部署

学习内容

  • 数据预处理(标准化、归一化、特征选择)
  • 常见算法:线性回归、逻辑回归、KNN、决策树、SVM、KMeans、随机森林、XGBoost
  • 交叉验证、网格搜索、模型评估指标(准确率、AUC、F1)

实战项目

  • 信用卡欺诈识别
  • 房价预测
  • 客户流失建模

🧠 阶段四:深度学习(DL)与神经网络

时间建议:1~2 月

核心框架

框架 说明
TensorFlow / Keras Google 出品,部署方便
PyTorch 更灵活,研究者和大模型爱用
torchvision 图像处理
datasets、transformers LLM 和 NLP 项目核心工具

学习内容

  • 人工神经网络基础(MLP)
  • CNN、RNN、LSTM、GRU、Transformer 架构
  • 损失函数、优化器(SGD, Adam)、反向传播
  • 训练技巧(BatchNorm、Dropout、Early Stopping)

实战项目

  • 图像分类(猫狗大战)
  • 情感分析(IMDB 影评)
  • 数字识别(MNIST)

🧠💬 阶段五:大语言模型(LLM)与 AIGC

时间建议:2~3 月(持续深入)

核心工具/框架

工具/库 作用
transformers(Hugging Face) 加载 BERT、GPT、T5 等模型
langchain / llamaindex 构建 RAG 系统(检索增强生成)
peft, LoRA, QLoRA 微调大型模型(如 LLAMA)
Gradio, Streamlit 搭建模型界面
OpenAI API, ChatGPT API 使用/调用现成大模型

学习内容

  • Transformer 架构深入理解(Attention、位置编码等)
  • 微调大语言模型(如 BERT、GPT-2)
  • RAG 系统搭建:检索 + 生成
  • 多模态模型(图像+文本、语音+文本)
  • Prompt Engineering(提示词设计)

实战项目

  • 问答机器人(RAG + ChatGPT)
  • 文本摘要与翻译
  • 私有知识库问答系统
  • LLM 微调与评估(如 LoRA + Alpaca)

📦 工程实践补充

技能 内容
Git 版本控制
Docker 模型部署
Linux 服务器操作与 GPU 管理
REST API / FastAPI 接口封装与部署
数据库(SQL / MongoDB) 数据持久化
多进程 / 分布式(Ray、Dask) 大规模数据处理

📚 进阶资源推荐

方向 推荐资源
数据分析 《Python 数据科学手册》, DataCamp
机器学习 Andrew Ng 的 Machine Learning、fast.ai
深度学习 《Deep Learning》Goodfellow、CS231n
LLM / NLP huggingface.co 教程、Langchain 文档、OpenAI Cookbook
Tags: python
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