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¿Cómo detectar los errores de prueba durante el autoestudio?

Terminé una Licenciatura en Matemáticas en mayo de 2018 con un promedio de 3,6 en la especialidad. Tuve problemas con el análisis real, obteniendo una calificación de B-, B, B, B+ en los cuatro cursos que tomé sobre el tema a pesar de un esfuerzo significativo y de haber pagado un tutor de candidato a doctor.

Mi objetivo es ir a la escuela de posgrado en aprendizaje automático. Quiero aprender toda la teoría que pueda por mi cuenta mientras trabajo para poder pagar la escuela de posgrado. Durante los próximos ~6 años, quiero estudiar por mi cuenta hasta 12 temas de nivel de posgrado relacionados con la Probabilidad / Estimación Puntual / Optimización o Control / Dinámica y Aprendizaje Estadístico. Todo lo que pueda terminar en ~6 años.

También programaré tiempo durante esos ~6 años para trabajar en la programación de al menos 6 proyectos personales no triviales en Aprendizaje Automático y en replicar un artículo académico revisado por pares cada 1 - 2 meses. Después de eso, abriré el Libro de Aprendizaje Profundo y el Libro de Aprendizaje por Refuerzo durante otro año para estudiarlos a fondo usando mi experiencia y la teoría estudiada mientras aplico a las escuelas de posgrado.


La respuesta aquí ( https://www.quora.com/How-can-I-self-study-functional-analysis ) plantea un punto importante:

"Si quieres entenderlo [el Análisis Funcional] en profundidad, tienes que resolver problemas, lo que suele significar demostrar cosas (en lugar de calcularlas), y eso es bastante difícil de autocriticar para cualquiera.

Querrás que alguien te ayude a salir de los apuros mientras lees el texto, y que revise tus soluciones para ver si realmente lo estás entendiendo. No es demasiado difícil engañarse a sí mismo pensando que has demostrado algo cuando en realidad no lo has hecho. Si se te escapa una sutileza o no comprendes una definición, puede que estés demostrando algo incorrecto o nada en absoluto, y puede que no tengas forma de darte cuenta de ello".


Los avances parciales siguen siendo sorprendentes. Sin embargo, ¿qué estrategias proactivas evitan caer en estos escollos? No siempre soy un estudiante sobresaliente, y quiero evitar pasar más de 8 meses de media por asignatura . ¿Coloco repetidamente cada problema que intento probar en Stack Exchange para que me aconsejen/corrijan, y de vez en cuando me pongo en contacto con un profesor de mi Alma Mater cuando estoy realmente atascado?

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¿Puedo saber por qué quiere aprender el análisis funcional? También estoy en el mismo barco que tú. Soy un estudiante de tercer año de licenciatura y estoy decidido a mejorar mis habilidades de resolución de problemas antes de ir a un doctorado en ciencia de datos y aprendizaje automático. Pero por lo que sé, el análisis funcional no tiene mucho que ver con el aprendizaje automático. Entonces, ¿por qué quieres aprenderlo? Es más útil para la gente que quiere estudiar física matemática o EDP, creo. Pero no soy un experto. Sólo estoy preguntando.

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Hey Stressed Out, perdón por la espera. Me fui de paseo. El análisis funcional era para este libro: Fundamentos de la Probabilidad Moderna de Olav Kallenberg. Dice que debes tener experiencia con análisis funcional, variables complejas y topología. El texto cubre cosas como la teoría de la medida, las distribuciones, la secuencia aleatoria, la función característica + CLT, el condicionamiento, Martingales, procesos de Markov, paseos aleatorios, teoría ergódica, procesos de Poisson, movimiento gaussiano / browniano, incrustaciones, teoremas de convergencia, cálculo estocástico. Func. Anal. también tiene vínculos con la teoría de control que quiero estudiar.

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Gracias por la respuesta. No sé nada sobre teoría de control y teoría ergódica, pero las otras cosas que has mencionado requieren sobre todo teoría de medidas, creo. Lo digo porque tuve un curso de ecuaciones diferenciales estocásticas (que aprobé con un C- :P). Creo que te convendría hacer un curso de EDP más que de análisis funcional. Leer un libro de EDP como el de Evans. Espero poder leerlo algún día. Te sugiero que hagas una pregunta aparte sobre qué requisitos previos necesitas tener para estudiar aprendizaje automático antes de estudiar una asignatura difícil y que requiere mucho tiempo como el análisis funcional.

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CodeMonkey1313 Puntos 4754

Puedes publicar aquí algunas pruebas (no todas) con la etiqueta de verificación de pruebas. Sería útil que señalaras los pocos lugares concretos en los que tienes dudas.

Si un viejo profesor está dispuesto a dedicar tiempo ocasionalmente, adelante.

Una sugerencia. En lugar de aprender los fundamentos desde la base, empieza con algo que realmente quieras saber por sí mismo y trabaja hacia atrás a través de los prerrequisitos según sea necesario. Probablemente descubrirás que necesitas mucho más álgebra lineal de lo que pensabas, y mucho menos análisis funcional.

Por último, seis años es mucho tiempo para estudiar solo. Las buenas escuelas de posgrado apoyan a sus estudiantes. Considera la posibilidad de solicitarlo antes.

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Tu sugerencia de trabajar hacia atrás en los prerrequisitos me ha ayudado a aprender una o dos cosas en física. Suelo intentar encontrar problemas de deberes con sus soluciones en Internet. Pero es muy lento. Creo que se puede decir que todos los grandes matemáticos han tenido grandes maestros y profesores. Los Jacobis, Euler, Gauss, Lagrange, Dedekind, Hilbert, etc.

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@stressedout ¿Qué pasa con Galois?

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@JohnDouma Sí, ya tenía en mente a Galois, pero de nuevo, Galois nunca encontró un reconocimiento generalizado por su trabajo antes de su muerte. Probablemente porque nunca había aprendido matemáticas formalmente. Y por lo que me dice mi memoria de los libros de historia de las matemáticas, su trabajo nunca fue bien entendido hasta que Emil Artin reescribió toda su obra en términos de espacios vectoriales y álgebra moderna. Incluso el comité francés de matemáticos no entendió su trabajo presentado si no me equivoco. Otro ejemplo es el de Ramanujan antes de dejar la India para irse al Reino Unido. Y me refiero a los Bernoullis. No a los Jacobis, seguro. :D

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stressed-out Puntos 387

Para responder a tu primera pregunta, sobre cómo puedes detectar errores durante el autoestudio, creo que necesitas que otras personas revisen tus pruebas. En la historia de las matemáticas ha habido numerosas supuestas pruebas realizadas por conocidos matemáticos que luego se han demostrado insuficientes o erróneas. Así que creo que necesitas encontrar una comunidad de investigadores, en línea o no, para intercambiar tus ideas con ellos.

De hecho, estos días hablo con mucha gente sobre mi futura tesis de licenciatura que va a ser sobre aprendizaje automático. Lo que voy a escribir es algo que me han dicho mis profesores y alumnos que estudian en niveles superiores, y no pretendo que sea el mejor enfoque posible. Así que, por favor, tenedlo en cuenta.

Creo que el punto de partida es conseguir una copia del libro Elementos de aprendizaje estadístico por Hastie y Tibshirani. Como texto más avanzado para complementarlo, puede utilizar Reconocimiento de patrones y aprendizaje automático por C. Bishop. Creo que usted ya lo sabe o probablemente tenga mejores sugerencias para esta parte.

Después de leer estos dos libros, puedes leer el libro que Ian Goodfellow, Yoshua Bengio y Aaron Courville han escrito sobre el aprendizaje profundo con el mismo nombre: Aprendizaje profundo . Una vez que empiece a leer el libro, se sorprenderá al ver lo poco que necesita saber para leer los capítulos.

Necesitas hacer un curso de Procesos Estocásticos. Ahora, los estudiantes de ingeniería también hacen este curso. Si puedes, haz este curso en el departamento de ingeniería porque suelen evitar la teoría de la medida y, dependiendo de los profesores, puedes aprender algunas cosas sobre señales y sistemas durante el curso.

Si quiere tomar el camino riguroso, tendrá que aprender primero la teoría de las medidas. Entonces podrás entender el cálculo estocástico de forma rigurosa. El semestre pasado, tomé un curso de procesos estocásticos del departamento de ingeniería informática. Te sorprenderá saber que la mayoría de los ingenieros informáticos saben poco sobre el tratamiento riguroso de las cosas con las que trabajan a diario. Un libro que los ingenieros utilizan para un tratamiento más o menos matemático es el de Gallagher Procesos estocásticos que es un libro terrible en mi opinión. No satisface a los matemáticos, ni explica las bellas intuiciones que a veces ofrece la ingeniería.

Una de las ventajas del camino riguroso es que también se aprende sobre otros campos como las matemáticas financieras. El enfoque riguroso es útil cuando quieres definir cosas como la expectativa condicional y la derivada de Radon-Nikodym. Pero, al fin y al cabo, creo que no es conveniente dedicar demasiado tiempo a las "abstracciones".

Hay que dedicar mucho tiempo a la programación. Aprende Python o R, preferiblemente. Necesitas aprender sobre los métodos Markov chain Monte Carlo. También es posible que tengas que aprender sobre el cálculo de la variación en algún momento. En general, la lista de cosas que puedes aprender es interminable. Puede que quieras aprender geometría diferencial para entender la geometría de la información, que es más teórica que práctica. Además, algunos conocimientos de física, como la termodinámica, pueden ser útiles para estudiar cosas como la máquina de Boltzmann, etc. De nuevo, me gustaría destacar que muchos de los recientes avances en redes neuronales y aprendizaje profundo no requieren realmente de matemáticas avanzadas (abstractas). Sólo algo de álgebra lineal, una buena comprensión de la teoría de la probabilidad, algo de experiencia con cálculos matriciales como en El libro de cocina de Matrix y un poco de creatividad que tienen los ingenieros es suficiente para comenzar su viaje. Una vez que hayas empezado y hayas elegido tu destino final, adquirirás los conocimientos que necesites por el camino.

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Gracias de nuevo. Si tuviera que crear una lista mínima de temas a cubrir sería: 1) Introducción al Aprendizaje Estadístico, 2) Modelos Predictivos Aplicados, 3) Algo de Inferencia Estadística, 4) Teoría de Medidas, 5) Análisis Complejo, 6) Topología, 7) Teoría Moderna de la Probabilidad, 8) PDEs, 9) Cálculo Estocástico, 10) Álgebra Lineal, 11) Reconocimiento de Patrones Bishop, 12) Análisis de Decisión Bayesiana, 13) Elementos de Aprendizaje Estadístico, 14) Libro de Aprendizaje Profundo, 15) Libro de Aprendizaje por Refuerzo. Crees que esto se puede reducir aún más? Puede que siga siendo parcial.

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Bueno, muchos de esos temas que has mencionado tienen enormes solapamientos. No creo que se necesite topología. La cantidad de topología que uno aprende cuando aprende análisis es suficiente. No creo que aprender sobre espacios no-Hausdorff sea útil en el futuro, pero puedo estar equivocado. No es fácil aprender cálculo estocástico porque es muy amplio. Por ejemplo, está el cálculo de Ito con muchos resultados como la fórmula de Feynman-Kac, etc. También está el cálculo de Malliavin. Creo que una buena cantidad de teoría de la medida, análisis complejo, álgebra lineal y EDP deberían proporcionarte una base matemática razonable.

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¡Muchas gracias! Volveré a hacer un presupuesto de mi tiempo disponible por día con mi trabajo y un presupuesto de mis ahorros crecientes cuando pueda ir cómodamente a la escuela de posgrado. Con eso decidiré si puedo añadir alguna otra asignatura a esta lista mínima. Seguiré tu recomendación de dejar de lado la Topología para el Análisis por ahora. Sin embargo, creo que podría ser útil para ciertos proyectos de Visión Artificial en los que se intenta clasificar objetos por topología similar mediante la percepción de la profundidad y la predicción de modelos 3D como una capa de un análisis. ¿Qué opinas al respecto?

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yuvilio Puntos 221

Al no parar. Si sigues pensando en el tema con una idea errónea en la cabeza (aunque sea un pequeño lema falso que nunca has declarado explícitamente), acabarás demostrando que algo que sabes es falso. Entonces podrás divertirte mucho* repasando todo lo que creías saber con un peine de dientes finos, y tratando de encontrar el error.

*: Su kilometraje puede variar.

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Una "prueba" de una proposición falsa conducirá, en teoría, a una conclusión claramente falsa, pero esto requiere que toda la lógica posterior sea perfecta, es difícilmente seguro que esto ocurra dentro de un período de tiempo práctico (donde "práctico" significa no sólo "dentro de la vida de una persona", sino "antes de la muerte por calor del universo"), y no aborda la cuestión de las pruebas inválidas de proposiciones verdaderas.

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Estoy de acuerdo, pero esto parece funcionar muy bien en la práctica.

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Govula Srinivas Puntos 73

Guárdalo durante un tiempo y vuelve a él más tarde, cuando hayas olvidado la mayor parte. Entonces califícalo tú mismo con el cerebro fresco, o intenta reprobarlo en frío y compara las dos pruebas.

Aprenda el lenguaje y el software para realizar la comprobación automática de pruebas y haga que un ordenador compruebe su prueba por usted. Anteriormente: Estado de avance de la comprobación automática de pruebas

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Acccumulation Puntos 13

Busca un compañero de estudio, o mejor aún, un grupo, y criticad las pruebas de los demás. Si vas a las horas de oficina de los profesores y esperas a que no haya ningún estudiante allí, puede que estén dispuestos a revisar tus pruebas.

Si no puedes encontrar a otras personas, la sugerencia de user3067860 de volver a ellas es buena. Además, intenta ver qué otras conclusiones puedes sacar de las afirmaciones que introduces en tus pruebas. Si tienes una prueba de que el número de primos es infinito, pero tu prueba también puede usarse para demostrar que el número de primos menores que 1000 es infinito, sabes que has metido la pata en alguna parte. Además, mirar el contrapositivo puede ser útil a veces: si tienes una prueba abcd a ver qué pasa cuando lo cambias por ¬c¬b¬a

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