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Maths, CS & AI Compendium(中文版)

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在线阅读: dengxuhui.github.io/maths-cs-ai-compendium_CN

项目简介

很多教材会把关键思想埋在密集符号里,弱化直觉解释,默认你已经掌握一半背景知识;而在 AI 这样变化极快的领域,内容也很容易过时。本项目是一本开放、非传统、强调直觉优先的教材,从零开始系统覆盖数学、计算机科学与人工智能,面向希望真正理解原理、而不仅是应付考试或面试的学习者。

背景

这是上游项目 HenryNdubuaku/maths-cs-ai-compendium 的中文 fork。该仓库的核心目标是持续提供高质量中文内容,帮助中文读者更系统地建立数学、计算机与 AI 的知识图谱。

MCP Server

本仓库内置 MCP 服务器,可让 AI 助手(如 Claude Code、Cursor、VS Code 等)把本教材作为知识库进行调用。使用时需要本地克隆仓库,工具涵盖目录浏览、章节读取、关键词搜索、内容推荐与示例提取等教育场景。

内容大纲

# 章节 内容摘要 状态
01 向量(Vectors) 空间、模长、方向、范数与度量、点积/叉积/外积、基与对偶 Available
02 矩阵(Matrices) 矩阵性质、特殊矩阵、运算、线性变换、分解(LU/QR/SVD) Available
03 微积分(Calculus) 导数、积分、多元微积分、泰勒近似、优化与梯度下降 Available
04 统计学(Statistics) 描述统计、抽样、中心极限定理、假设检验、置信区间 Available
05 概率论(Probability) 计数、条件概率、分布、贝叶斯方法、信息论 Available
06 机器学习(Machine Learning) 经典机器学习、梯度方法、深度学习、强化学习、分布式训练 Available
07 计算语言学(Computational Linguistics) 语法语义语用、NLP、语言模型、RNN/CNN/注意力/Transformer、现代 LLM 架构与评测 Available
08 计算机视觉(Computer Vision) 图像处理、检测与分割、视频处理、SLAM、CNN、视觉 Transformer、扩散与流匹配 Available
09 语音与音频(Audio & Speech) DSP、ASR、TTS、语音活动检测、说话人分离、降噪、WaveNet、Conformer Available
10 多模态学习(Multimodal Learning) 融合策略、对比学习、CLIP、VLM、图像/视频 token 化、跨模态生成、统一架构 Available
11 自主系统(Autonomous Systems) 感知、机器人学习、VLA、自动驾驶、航天机器人 Available
12 图神经网络(Graph Neural Networks) 几何深度学习、图论、GNN、图注意力、Graph Transformer、3D 等变网络 Available
13 计算与操作系统(Computing & OS) 离散数学、计算机体系结构、操作系统、并发并行、编程语言 Available
14 数据结构与算法(Data Structures & Algorithms) Big O、递归、回溯、动态规划、数组、哈希、链表、栈、树、图、排序、二分 Available
15 生产级软件工程(Production Software Engineering) Linux、Git、代码库设计、测试、CI/CD、Docker、模型服务、MLOps、监控 Available
16 SIMD 与 GPU 编程(SIMD & GPU Programming) 面向 ML 的 C++、框架原理、硬件基础、ARM NEON、x86 AVX、CUDA、Triton、TPU 等 Available
17 AI 推理(AI Inference) 量化、高效架构、服务化与批处理、边缘推理、投机解码、成本优化 Available
18 ML 系统设计(ML Systems Design) 系统基础、云计算、分布式系统、ML 生命周期、A/B 测试、推荐/搜索/广告案例 Available
19 Applied AI 金融、医疗、蛋白质设计、药物发现等应用方向 Coming
20 Bleeding Edge AI 量子 ML、类脑计算、去中心化 AI、太空数据中心、脑机接口 Coming

前言

人的学习过程与神经网络训练有许多相似之处:持续输入、反复反馈、长期迭代。天赋会影响起点与学习速度,但高质量知识输入与足够的训练强度,通常才是决定上限的关键。

这本教材的目标,是把数学、计算机和 AI 的知识链路打通,帮助不同基础的学习者建立更完整、更可迁移的理解框架。你只需要具备初等数学和基础 Python 编程能力,其余内容可以在阅读与实践中逐步掌握。

如何更高效学习

我推荐两阶段学习法:

阶段 1:课后累计式阅读
每次上课后复读当日内容,并在下一次学习时从开头快速回顾到当前进度;对薄弱点补充检索和笔记,让知识网络不断加密。

阶段 2:考前影子阅读(主动回忆)
先看标题再合上资料,用自己的话复述概念与推导;只重读遗漏部分,并尽量用代码或练习题实现关键思想,形成可调用的“肌肉记忆”。

关于原作者

本项目原作者为 Henry Ndubuaku,中文版在保留核心知识体系的基础上进行中文化维护与持续更新。

引用

@book{ndubuaku2025compendium,
  title     = {Maths, CS & AI Compendium},
  author    = {Henry Ndubuaku},
  year      = {2026},
  publisher = {GitHub},
  url       = {https://dengxuhui.github.io/maths-cs-ai-compendium_CN/}
}