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机器学习教学与工业实践的互促之旅

编者按:Mina Ghashami 是某中心视频部门的应用科学家,同时也是斯坦福大学的兼职讲师。在此,她讲述了作为教师和助教的经验如何影响了她作为科学家的工作。

Mina Ghashami 表示,她相信教学“可以加深我自己的理解,并帮助我成为一名更好的科学家”。

在某中心努力成为世界上最以客户为中心的公司时,科学创新和改善客户的日常生活是其原则的核心。保持科学创新高标准的方法之一,是与学术机构的杰出人才合作。学术界和工业界相辅相成。它们在将研究发现转化为应用研究,进而开发和商业化的过程中,在某种程度上是分离的。我们需要大学,因为它们处于科学前沿,引入尖端研究。我们也需要工业界,因为它以各种方式回馈学术界。例如,工业界对从扩展到数百万用户的可扩展性,到实时响应的低延迟等一切需求,塑造了下一代学术研究。

自2020年加入某中心以来,有幸与由科学家、工程师和产品经理组成的多元化团队合作,帮助我在技术上成长,成为更有效的沟通者,并通过从客户的角度审视问题来扩展我的视野。作为一名科学家,我回馈学术界的一种方式是教学。回顾多年来的教学经历,我发现它们帮助我成为一名更全面的科学家。它们加深了我对所教授科目的理解,主要是数据挖掘和机器学习——这些主题在我作为应用科学家的日常工作中大量使用。

从教学中学习

例如,在2022年第一季度,有幸与斯坦福大学合作,获得了一个担任兼职讲师的教学机会。共同教授了《大规模数据集挖掘》课程,该课程涵盖了大规模数据挖掘和机器学习的一系列主题。在所教授的一门课程中,我们花了几个课时讨论最先进的推荐算法及其比较、在工业用例中的广泛应用以及相关主题。通过这次全面的回顾,学到了关于哪些方法有效、哪些可能无效的许多细节和细微差别。在同一季度,在某中心从事推荐领域相关问题的研究,了解各种已经尝试过的推荐算法变体,使我具备了一种洞察力,帮助我以更精通的方式处理该问题。

一项有益的尝试

除了学习的机会,教学本身也充满乐趣且富有回报。它需要调动你的创造力,提出新的方法和机制,使一门学科尽可能直观而不失其精髓。根据经验,课堂始终是一个互动式的学习媒介。

专业研究生课程中类似讨论的论文鼓励自由形式的思考、头脑风暴、概念化想法,并最终可能产生具体的研究思路和成果——这正是协作的本质。

在学术生涯中,教授过研究生和本科生水平的课程。不同水平的课程对每个人(包括学生和教师)的知识贡献方式不同。在犹他大学攻读博士学位期间,教授了一门关于矩阵草图的毕业班研讨会,该课程围绕一个研究领域展开,并在一系列论文中进行讨论。由于这门课程被设计为高级研究生课程,我们提供了关于矩阵草图领域文献的全面回顾。课程结束时,学生们不仅了解了该领域的最新进展,而且课堂讨论还催生了几篇合作论文。专业研究生课程中类似讨论的论文鼓励自由形式的思考、头脑风暴、概念化想法,并最终可能产生具体的研究思路和成果——这正是协作的本质。

另一方面,本科课程提供了该学科的广博知识,并帮助重温基础知识。在罗格斯大学做博士后期间,教授了一门《数据结构和算法设计与分析》课程,它让我重新熟悉了我们从高度优化的库中使用的许多计算机科学算法背后的数学机制和证明。

提供服务

教学也是我们为社区提供的一项服务,一个回馈社区教导我们的机会。在学术界多年,有幸与一些杰出的研究人员和教授共事,他们启发我以直观的方式阐述学科。其中一位是 Suresh Venkatasubramanian,我在犹他大学时与他有过交流,他现在是布朗大学计算机科学和数据科学系的教授。他天生擅长解释复杂的理论基础知识,如信息论。另一位导师兼合著者是 Edo Liberty,他在某机构担任了近三年的高级经理和研究总监。他擅长制作看似简单的演示文稿幻灯片,专注于关键思想并剔除细节。

这些互动教会了我在解决问题和教学中构建直观理解的价值,以及将其保持在适当水平以避免混淆受众的重要性。如今教学时,会尽力让想法尽可能具体,然后让数学来证明这种直观理解。

作为一名科学家,我不断努力扩展自己的知识和理解,以确保能够帮助实现改善客户体验的成果。作为一名教师,我理解以易于理解的方式分享知识的重要性,以及教学行为如何能加深我自己的理解并帮助我成为一名更好的科学家。我鼓励同行科学家们,如果可能的话,尽量抽出时间教学——它可能会让你成为一名更全面的科学家。
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