Skip to content

🤖Craft & Know-How

Исследователь искусственного интеллекта · Разрабатывает и тестирует алгоритмы, лежащие в основе машинного интеллекта, в области, которая сейчас стремится автоматизировать растущую долю собственного исследовательского процесса.

Share

Представление об исследователе, изобретающем новый умный алгоритм в мгновение ока, по большей части ошибочно. Большую часть дней тратят на эксперименты, которые терпят неудачу по неинформативным причинам, читают то, что опубликовали в этом месяце сотни других лабораторий, и пытаются определить, реален ли многообещающий результат или это артефакт счастливого случайного семени.

Мастерство, передаваемое внутри области, заключается не столько в том, какую архитектуру следует запомнить, сколько в экспериментальной дисциплине: как изолировать то, что на самом деле вызвало улучшение, когда доверять эталону, а когда нет, и как не допустить того, чтобы отрицательный результат был тихо выброшен.

What the work demands

887485668462
Математические основы
88
Программирование и системы
74
Экспериментальная строгость
85
Синтез литературы
66
Исследуйте вкус
84
Письмо и общение
62

Математические основы

Линейная алгебра, вероятность, исчисление и оптимизация — это язык, на котором написана почти каждая модель и статья; без них новые методы скорее нечитабельны, чем просто незнакомы.

Программирование и системы

Написание эффективного кода на Python и фреймворка глубокого обучения, а также достаточное понимание проектирования распределенных систем для выполнения обучающих заданий на десятках или тысячах процессоров.

Экспериментальная строгость

Разработка контролируемых сравнений, запуск достаточного количества случайных начальных значений, чтобы можно было доверять результату, и определение того, какое конкретное изменение действительно вызвало улучшение, вместо того, чтобы предполагать очевидное объяснение.

Синтез литературы

Идти в ногу с публикацией десятков тысяч новых препринтов в год и определять, какие из них действительно важны, теперь само по себе является навыком.

Исследуйте вкус

Выбор того, какое из многих вероятных направлений стоит нескольких месяцев вычислений и внимания — самому сложному навыку, которому можно научить напрямую, который обычно достигается в результате работы вместе с опытным консультантом.

Письмо и общение

Результат, который невозможно описать достаточно ясно, чтобы выдержать рецензирование, или объяснить неспециалисту-спонсору, вряд ли сможет оказать какое-либо влияние, независимо от того, насколько он реален.

A day in the life

Проверка прогонов и чтениеГлубокая работа: эксперименты и кодОбедВстречи и группа чтенияАнализ и письмоНерабочее время (в основном) 036912151821 24h
  1. 8–10 Проверка прогонов и чтение

    Анализ результатов ночного эксперимента, просмотр новых препринтов arXiv и обсуждение в лабораторном чате перед началом целенаправленной дневной работы.

  2. 10–13 Глубокая работа: эксперименты и код

    Самый защищенный блок дня, посвященный написанию обучающего кода, отладке модели или разработке следующего эксперимента в серии.

  3. 13–14 Обед

    Часто едят с коллегами по лаборатории и часто становятся местом неформального обмена идеями, который редко бывает на запланированной встрече.

  4. 14–16 Встречи и группа чтения

    Лабораторные встречи, беседы один на один с консультантом или менеджером, а также сменяющаяся группа чтения, где кто-то представляет статью, которую группа должна понять.

  5. 16–19 Анализ и письмо

    Выяснение того, почему эксперимент сработал или не сработал, обновление общего документа с результатами и составление разделов статьи раньше установленного срока.

  6. 19–8 Нерабочее время (в основном)

    Личное время — за исключением недель перед дедлайном важной конференции, когда вечера и выходные обычно уходят на завершение экспериментов.

The know-how

Craft knowledge practitioners actually pass on — not motivation.

01

Сначала переоборудуйте одну партию

Прежде чем доверять обучающему прогону на полном наборе данных, убедитесь, что модель может свести потери почти к нулю на небольшом количестве примеров. Если он не может запомнить даже десять примеров, значит, ошибка в коде, а не в данных.

Андрей Карпати, «Рецепт обучения нейронных сетей», 2019 г.
02

Настройте базовый уровень так же тщательно, как и новую идею

Удивительная доля опубликованных «улучшений» сокращается или исчезает, как только базовый уровень сравнения получает тот же бюджет поиска гиперпараметров, что и новый метод — шаблон, документированный как в GAN, так и в языковых моделях.

Это повторяется Лучичем и др.: «Создаются ли GAN равными?» Крупномасштабное исследование» (2018) и Мелис и др. (2017) по базовым показателям LSTM
03

Удаление одного изменения за раз

Когда новый метод с пятью объединенными вместе изменениями превосходит старый, удалите каждое изменение отдельно и повторите тестирование, прежде чем засчитывать какую-либо отдельную идею — в противном случае история статьи и фактическая причина выигрыша могут незаметно разойтись.

Стандартная дисциплина исследования абляции, формализованная в методологии ML с 2010-х годов.
04

Не доверяйте эталону, по которому вы также оптимизируете

Число в таблице лидеров перестает измерять общие способности, как только исследователи неоднократно настраиваются против него — динамика, давно известная как закон Гудхарта и прямо цитируемая в критике насыщения тестов в НЛП и видении.

Закон Гудхарта, популяризированный в его современной форме антропологом Мэрилин Стрэтерн, 1997 г.
05

Напишите утверждения перед последним экспериментом

Заблаговременное составление основных утверждений статьи ставит конкретную, фальсифицируемую цель для оставшихся экспериментов, вместо того, чтобы сначала проводить эксперименты и собирать повествование о том, что сработало.

Распространенная практика консультирования докторов наук, широко отраженная в общих руководствах по написанию диссертации в лабораториях.
06

Записывайте, что не сработало, а не только то, что получилось

Неудачные конфигурации, начальные значения и гиперпараметры обычно выбрасываются после неудачного запуска, но их запись не позволяет лаборатории незаметно повторно запустить тот же тупик шесть месяцев спустя под другим именем.

Стандартная лабораторно-тетрадная дисциплина, заимствованная из экспериментальной физики и биологии.

Tools of the trade

ПиТорч/JAX

Две доминирующие структуры глубокого обучения; PyTorch лидирует в большинстве академических и отраслевых исследований, а JAX популярен благодаря крупномасштабным работам, связанным с Google.

Вычислительный кластер GPU/TPU

Общие кластеры, запланированные с помощью таких инструментов, как Slurm, которые превращают проект модели в настоящую обученную сеть — часто это самое большое ограничение на возможные эксперименты.

arXiv

На практике де-факто место публикации в этой области: новые результаты распространяются здесь в виде препринтов, часто за несколько месяцев до публикации или вообще без формального рецензирования.

Веса и смещения / TensorBoard

Панели отслеживания экспериментов, которые регистрируют кривые потерь, гиперпараметры и результаты сотен прогонов, без которых сравнение экспериментов было бы невозможным.

Блокноты Jupyter

Интерактивные среды для быстрого исследования данных, отладки поведения модели на конкретных примерах и создания прототипов перед тем, как код перейдет в полный конвейер обучения.

How people fail at it

Погоня за прибылью в таблице лидеров без механизма

Достижение дробного улучшения точности с помощью дополнительного поиска гиперпараметров или масштабирования без гипотезы о том, почему это работает, дает результаты, на которые трудно опираться кому-либо еще, даже если само число действительно.

Отчет только о лучшем случайном семени

Запуск множества начальных значений и публикация только лучшего из них вместо среднего и разброса делает обычный шум похожим на настоящий эффект — проблема, неоднократно отмечавшаяся в исследованиях воспроизводимости обучения с подкреплением и НЛП.

Нераскрытые данные или вычислительные преимущества

Данные испытаний, которые просочились в предтренировочный корпус, или вычислительный бюджет, незаметно превышающий бумажные отчеты, могут сделать результат невозможным для воспроизведения — и, будучи обнаруженными, наносят ущерб авторитету исследователя больше, чем мог бы нанести скромный и честный результат.

Similar professions

🔌

Инженер-полупроводник

Разрабатывает и производит транзисторы внутри каждого компьютера, телефона и оружия, используя настолько точные станки, что их могут эксплуатировать лишь несколько заводов на Земле.

AI-resistant 60
📦

Инженер МЛОпс

Создает системы, которые обучают, развертывают, контролируют и управляют моделями машинного обучения в производстве.

AI-resistant 54
🩺

Врач

Диагностирует болезнь и следит за здоровьем в течение многих лет с помощью осмотров и доказательств, а не одной операции — универсальный и долгосрочный справочник медицины.

AI-resistant 67
🧠

Психиатр

Диагностика и лечение психических заболеваний с помощью лекарств и терапии, одна из единственных медицинских специальностей, имеющих законное право удерживать пациента в критическом состоянии.

AI-resistant 73
👔

Адвокат

Консультирует клиентов, составляет документы, обязывающие их, и аргументирует их дело, когда оно доходит до суда, неся личную юридическую ответственность, если совет окажется неверным.

AI-resistant 58
🔐

Специалист по кибербезопасности

Защищает системы, данные и людей, обнаруживая, предотвращая и реагируя на цифровые атаки.

AI-resistant 63

Continue exploring

Keep exploring

More in Engineering & Technology

💻

Инженер-программист

Пишет, тестирует и поддерживает код, который управляет современной жизнью, и является одной из первых профессий, наблюдающих, как ИИ автоматизирует свою повседневную работу.

AI-resistant 35
🛰️

Аэрокосмический инженер

Проектирует, анализирует и сертифицирует летательные аппараты, ракеты и космические корабли, отрывающиеся от земли, работая с запасом безопасности, не оставляющим места для догадок.

AI-resistant 74
🌉

Инженер-строитель

Профессия, превращающая реки, скалы и гравитацию в мосты, дороги и чистую воду — тихая несущая сила цивилизации со времен Имхотепа.

AI-resistant 72
🔌

Инженер-полупроводник

Разрабатывает и производит транзисторы внутри каждого компьютера, телефона и оружия, используя настолько точные станки, что их могут эксплуатировать лишь несколько заводов на Земле.

AI-resistant 60
🦾

Инженер-робототехника

Разрабатывает машины, которые чувствуют, принимают решения и действуют в физическом мире, где сложной проблемой является не интеллект, а сам мир.

AI-resistant 65
🔐

Специалист по кибербезопасности

Защищает системы, данные и людей, обнаруживая, предотвращая и реагируя на цифровые атаки.

AI-resistant 63
📦

Инженер МЛОпс

Создает системы, которые обучают, развертывают, контролируют и управляют моделями машинного обучения в производстве.

AI-resistant 54
🌬️

Инженер по возобновляемым источникам энергии

Проектирует, строит и совершенствует ветровые, солнечные, накопительные и сетевые системы, которые превращают возобновляемые ресурсы в надежную электроэнергию.

AI-resistant 72