NLP学习路线(自用)

NLP 学习路线规划(从基础到科研)

你的目标是 申请 NUS NLP 方向的 PhD,所以 NLP 学习路线不仅要涵盖基础知识,还要逐步深入到 前沿技术、论文阅读、实验复现和科研能力提升。这里我给你一个完整的学习路径,帮助你高效构建 NLP 知识体系,并逐步积累科研能力。


学习路线总览

阶段 1(基础) - 计算机科学 & 机器学习基础
阶段 2(核心) - 传统 NLP 技术 & 深度学习 NLP
阶段 3(进阶) - Transformer & 预训练模型(BERT、GPT等)
阶段 4(科研) - 论文阅读 & 复现 & 研究能力提升
阶段 5(应用 & PhD 申请) - 高级任务 & 论文发表 & 联系导师


阶段 1:计算机科学 & 机器学习基础(2~3 个月)

目标:掌握 NLP 所需的基础编程技能、数学知识、机器学习理论。

1. 编程基础(如果已有基础可跳过)

  • Python 基础(必备)
    • 学习 Python 语法、数据结构(list, dict, set, tuple)、面向对象编程。
    • 参考课程:CS50’s Introduction to Python (Harvard)
  • 数据处理 & NumPy/Pandas
    • 了解 NLP 任务的数据处理方式,如文本预处理、数据清洗、特征提取。
    • 资源:Kaggle Pandas 教程

2. 数学基础

  • 线性代数(矩阵运算、特征分解、SVD)
  • 概率统计(贝叶斯定理、最大似然估计)
  • 优化方法(梯度下降、Adam、RMSprop)
  • 资源:
    • MIT 线性代数课程 (Gilbert Strang)
    • 《Pattern Recognition and Machine Learning》(Bishop)

3. 机器学习基础

  • 监督学习 vs 无监督学习
  • 逻辑回归、SVM、决策树、随机森林
  • 神经网络基础(MLP, BP算法)
  • Scikit-learn & PyTorch/TensorFlow
  • 推荐课程:
    • Andrew Ng’s Machine Learning
    • CS229 (Stanford)

阶段 2:传统 NLP 技术 & 深度学习 NLP(2~3 个月)

目标:掌握 NLP 基础方法,能进行 NLP 任务的实践,如文本分类、情感分析等。

1. 经典 NLP 处理技术

  • 文本预处理
    • Tokenization(分词)、Stemming(词干化)、Lemmatization(词形还原)
    • Stopwords 过滤、TF-IDF、n-gram
  • Word Embeddings(词向量)
    • Word2Vec(CBOW & Skip-gram)
    • GloVe, FastText
    • 实践:Word2Vec 实现
  • 文本分类任务
    • 逻辑回归 + TF-IDF
    • Naive Bayes 进行情感分析

2. 深度学习在 NLP 的应用

  • RNN/LSTM/GRU(用于文本序列建模)
  • Seq2Seq + Attention(用于翻译、摘要生成)
  • CNN for NLP(用于文本分类)
  • 资源:
    • CS224n: Natural Language Processing with Deep Learning (Stanford)
    • Deep Learning for NLP (Oxford)

3. 实践项目

  • 基于 Word2Vec + LSTM 进行文本分类
  • 实现 Seq2Seq 进行机器翻译(English → French)

阶段 3:Transformer & 预训练模型(2~3 个月)

目标:深入理解 Transformer,并掌握 BERT、GPT 等预训练模型。

1. Transformer 理论

  • Self-Attention
  • Multi-Head Attention
  • Positional Encoding
  • Transformer 结构解析
  • 资源:
    • 论文:Attention Is All You Need (Vaswani et al., 2017)
    • 视频:Illustrated Transformer

2. 预训练模型

  • BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)
    • Masked Language Model(MLM)
    • Next Sentence Prediction(NSP)
    • Fine-tuning BERT 进行文本分类
  • GPT(Generative Pre-trained Transformer)
    • 自回归语言建模
    • OpenAI GPT-3 结构
  • T5 & BART
    • 任务无关的文本生成架构(Text-to-Text Transfer)
  • 资源:
    • 论文:BERT: Pre-training of Deep Bidirectional Transformers
    • 实践:Hugging Face Transformers

3. 实践项目

  • Fine-tune BERT 进行情感分析
  • 使用 GPT-2 进行文本生成
  • 用 DistilBERT 进行知识蒸馏(与你的研究结合!)

阶段 4:论文阅读 & 复现 & 研究能力提升(持续进行)

目标:阅读前沿 NLP 论文,复现 SOTA 研究,并进行科研探索。

1. 论文阅读

  • ACL, EMNLP, NAACL(年度最佳论文)
  • NeurIPS, ICML, ICLR(机器学习相关)
  • 资源:
    • Papers With Code (NLP)

2. 论文复现

  • 选择最新的 NLP 论文,使用 PyTorch 复现其方法,并对比实验效果。
  • 目标:理解研究问题、实验设计、超参数调优等。

阶段 5:高级应用 & PhD 申请准备

目标:构建高水平研究项目,准备 PhD 申请。

1. 结合知识蒸馏进行 NLP 研究

  • 例如:
    • BERT 蒸馏(TinyBERT、DistilBERT)
    • 低资源语言的蒸馏
    • 模型剪枝 & 量化

2. 发表论文

  • 硕士期间,争取完成一篇 ACL/EMNLP 论文。

3. 联系 NUS PhD 导师

  • 研究导师的论文,主动联系,表达兴趣。

总结

  • 入门(阶段 1-2):打牢机器学习 & NLP 基础。
  • 进阶(阶段 3):掌握 Transformer & 预训练模型。
  • 科研(阶段 4-5):阅读论文、复现实验、撰写论文 & PhD 申请。

如果你需要 具体书单、论文推荐、实验指导,欢迎随时问我!

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