harvard-edge/cs249r_book

Machine Learning Systems: Foundations, Scaling, Agentic AI, and Physical AI (Vols I–IV) • Harvard CS249r | https://mlsysbook.ai

解決する課題

ほとんどのリソースはモデルの訓練方法を教えますが、その周りのシステム(クラスタ全体でのスケーリング、レイテンシ制約下でのサービス提供、エッジデバイスへのデプロイ、エージェントのオーケストレーション、ロボットの制御)を構築する方法は教えません。このプロジェクトは、「AIエンジニアリング」をソフトウェア工学やコンピュータ工学と同様の規律ある実践と位置づけることで、そのギャップを埋めます。現実の条件下で効率的で信頼性が高く、安全で堅牢な完全なインテリジェントシステムを設計、構築、評価する方法を教えます。

仕組み

このリポジトリは単なる本ではなく、単一の統合カリキュラムです。4巻の教科書シリーズが含まれており、各巻が異なるシステム境界を扱います。

  • 第1巻は基礎を扱います:単一ノードでインテリジェンスを効率的に実行する方法(データ、トレーニング、推論、デプロイ、評価)。
  • 第2巻(プレビュー)は分散クラスタとデータセンター全体でのスケーリングを扱います:アクセラレータ、メモリ、通信、並列性、サービス、信頼性。
  • 第3巻(開発中)はエージェントシステムを扱います:推論ループ、メモリ、ツール、計画、オーケストレーション、マルチエージェント設定。
  • 第4巻(開発中)は物理AIを扱います:ロボティクス、センシング、リアルタイム制御、安全性。

教科書に加えて、学びながら使えるコンパニオンツールがあります。TinyTorchは、20のモジュールでゼロから小さなMLフレームワークを構築する手順を案内します。ラボはインタラクティブなノートブックで、パラメータを調整してトレードオフを確認できます。これは、物理的にアクセスできないインフラ(GPUクラスタなど)をモデル化するシミュレータMLSys·imによって支えられています。ハードウェアキットは、Arduino、Raspberry PiなどのデバイスにMLを搭載し、実際のメモリとレイテンシの制約に直面させます。StaffMLは、面接対策のためのインタビュー形式の質問とドリルを提供します。教育者向けには、シラバスを備えたインストラクターハブ、複数のテーマの講義スライド、更新情報のためのニュースレターがあります。すべては1つの学習ループとして設計されています:読む、探求する、構築する、モデル化する、デプロイする、練習する、教える。このプロジェクトはオープンソースで、活発なコントリビューターコミュニティがあります。教科書は2026年にMIT Pressから紙版が出版される予定です。

対象読者

このカリキュラムは、機械学習システム(モデルトレーニングだけでなく)を包括的かつ実践的に理解したい学生、自習者、教育者を対象としています。また、MLシステムの面接を準備している現役エンジニアや、章、ラボ、ツールの改善に貢献したいコントリビューターにも役立ちます。入り口はさまざまです:学生として第1巻とラボ00から始めることも、教える場合はインストラクターハブにジャンプすることも、貢献するコンポーネントを選ぶこともできます。

ハイライト

  • 基礎、スケーリング、エージェントシステム、物理AIをカバーするオープンソースの4巻教科書シリーズ。
  • クラスタを所有せずにトレードオフを探求できるインタラクティブなラボとシミュレータ(MLSys·im)。
  • TinyTorchを使って20の段階的なモジュールでゼロから実際のMLフレームワークを構築。
  • Arduino、Raspberry Piなどのハードウェアキットで実際のデプロイ制約を学ぶ。
  • 物理に基づいた質問と練習ドリルを備えたStaffML面接対策。
  • 教育者向けリソース:シラバス、スライド、教室採用のためのニュースレター。
  • 各コンポーネントが相互に強化し合う単一の統合カリキュラムとして設計。

関連

  • プロジェクト
  • プロジェクト
  • プロジェクト
  • プロジェクト