算法與算法工程師

先來一段我在知乎里回答“做算法工程師是一種怎樣的體驗？”的答案。

理想中的算法工程師：提出假設-》收集數據-》訓練模型-》解釋結果。

實際中的算法工程師：提出假設-》收集數據-》預處理-》預處理-》訓練模型-》調試-》調試-》重新收集數據-》預處理-》收集更多數據-》調試-》調試-》調試-》…-》放棄。

這個答案被點了幾十個贊，在24個答案中排在第二位，說明具有一定的普遍性。排名第一的有100+贊，而他的觀點是：每天最重要的就是跑數據！

這不是段子，而是事實。為什么“高大上”的算法工程師實際上是個數據民工，要尋找這種理想與現實的差距的原因，首先要理解一個事實：只有人能夠理解數據，機器不能。

不管我們用什么機器學習算法——無論是LR，SVM，k-means，EM——對于它們來說，輸入數據都是一堆浮點數組成的矩陣而以（如果說的更本質一點，只是一堆01序列）。如果有一個特征是“小時”，而它出現了25，任何一個智商正常的人類都能明白，這是一個錯誤，然后在數據清洗的時候把這樣的數據排除。但是機器就無法理解這一點。要具備小時的概念，又要理解什么是時間，一天有多少個小時…機器怎么能自動化完成這樣的數據清洗工作？更進一步，如果人發現“小時”這個特征中大部分數據是0到12，而混入少量13（但13的數量又不是太少以至不能被當成離群點排除），人就會懷疑，是不是使用了12小時制而13是一個錯誤。機器目前是無法做到這一點的。

再說人肉特征。一個是特征變換，比如需要一個特征是某兩列數據的比率，這種除法是線性模型不能涵蓋的。當然可以增大模型的假設空間，但是太小涵蓋不了需要的變換，太大又容易過擬合。另一個是加特征，比如我認為點擊率和屏幕分辨率有關系。于是我去找屏幕分辨率數據加入特征，如果沒有還要想辦法采集。這些機器都做不了。

但是，人一但把數據準備好，接下來就是機器學習算法發揮的時候了。但是，算法工程師的主要工作不在這里，這是因為軟件有個特點，可以近乎無成本的復制。只要這個世界上有一個人實現了LR（知識產權的問題這里不考慮，更何況開源軟件很多），其他需要用LR的人都可以拿過來用了。顯然，這些算法工程師們也正是這么做的。

然而，等算法輸出結果以后，又需要人的工作了——怎樣用結果解釋實際問題，應用到業務中去。顯然這個過程和前面數據清洗、人肉特征的性質類似，都是只有人能完成，機器做不到的任務。

做過數學建模的同學對這個過程可能很熟悉——如何把一個問題描述成數學問題，再如何把結果應用到實際問題上。這有點類似于通信中的“最后一公里”問題，主干網的光纖建設的很強大，而最終用戶的接入卻成了一個麻煩事。對于機器學習的應用問題來說，算法和相應的軟件包都是標準化、通用化的，像骨干網；而數據如何“接入”，則是只能由人完成。因為，只有人能夠理解數據

技術與技術人員

這個問題可以推廣到整個計算機領域。把算法工程師代換成程序員，把機器學習算法代換成軟件，這個觀點就變成了：大部分程序員所解決的，是通用的計算機工具和具體的實際業務之間的“最后一公里”接入問題。

為什么這么說，我們先來看歷史：計算機技術發展了幾十年，程序員的入門門檻是逐步降低的。最初的程序，要在裸機上寫匯編。后來有了unix，c語言，程序員至少不用親自調度進程了。java出現之后，連內存都不用管了。而（世界上最偉大的）php出現之后，網絡編程的門檻進一步降低，任何人都可以在短時間內搭建一個網站。

原來的那些問題去哪兒了呢？被少數造“”輪子的程序員們解決了——那些寫操作系統、編譯器、虛擬機、運行時環境、框架…等等的程序員們。這個趨勢一直在持續——新興的rust、golang等語言試圖解決多核時代出現的并發問題，hadoop、spark、mesos試圖屏蔽分布式系統底層的細節……可以預見，以后的并行編程和分布式編程門檻將會大大降低。這個過程是必然的，因為一項技術的發展，就是為了讓更多的人能更方便的使用它。

而這些計算機工具不能直接應用于業務，因為計算機不能理解人類的語言，所以就有了大量的程度員存在，把人類的語言“翻譯”成計算機語言。這些程序員是使用“輪子”的。當然這之間并不是非黑即白的，一個軟件在多大程度上可以被稱為輪子，取決于它的復用性。如果一段代碼只能在一個地方使用，它顯然不能稱為輪子。而事實是，大部分為具體的業務邏輯所寫的代碼，復用程度很低。

對于把通用計算機工具應用到具體業務這個過程，中間到底有多少問題是技術性的？大部分技術困難被操作系統、編譯器、虛擬機解決掉了，剩下的主要是大型軟件（如果這是個大型軟件）的復雜性控制——而這個問題又主要由少數高級別的架構師負責。對于寫具體代碼的程序員，剩下的技術性困難已經很少了。

舉一個我供職過的公司，這是一家互聯網公司，整個網站99%的代碼是php，基本上沒有java。沒有專門的前端工程師，php、html和javascript代碼混在一起。測試幾乎等于沒有，基本都是開發人員自測。上線流程只是個形式，質量控制部門唯二的作用就是向服務器上同步代碼和出現事故之后給開發人員定責任。我曾經和另一個部門合作，他調用我提供的接口，而他在我的接口沒上線的時候就上線了，導致一場事故。我本來是算法工程師，寫php只是客串，而在這個過程中，沒有任何上線依賴的控制，連提示也沒有，甚至沒有人對我進行上線流程的培訓。然而，這是一家中等規模的互聯網公司，己經發展了十來年，占據了所在細分市場領域的頭號份額，并且己經上市。

我舉這個例子并不是要黑它，而是想用事實支持上面的觀點：大部分程序員，大部分所謂的“科技”公司，所面臨的技術問題比想象的要少的多（這也許是那家公司沒有CTO的原因）。

這不是個別情況，大多數公司都存在類似的問題——從技術角度看，它就是個渣，你會很奇怪它怎么還沒死。然而事實是，它不但沒死，反而活的生機勃勃，甚至上市了。公司的擁有者們早已實現了屌絲逆襲迎娶白富美的理想，而辱罵他們的程序員們還在苦苦的為房貸或者首付掙扎。這里面，有大量的非技術因素起著關鍵作用，盡管它們都自稱科技公司。

越來越多的人意識到了技術的局限性。年初，一個同學找工作，他向來是個“純技術流”的工程師，曾經寫過很好的技術博客，甚至發起過開源項目。然而這次他說，“不想再做最底層的工程師了”，希望能做一些“高層的、能看到項目整體的”、以及“和人打交道，能夠把自己的想法向外推動，并產生價值”的工作。于是，他去某公司負責帶幾個小弟去了。當我把這些轉述給另一個同學的時候，他的反應是“我最近也有這樣的想法”。還有個同學，說寫了幾年C++，技術上沒學到多少，反而是接觸的業務知識比較多。再比如我之前的leader，他是數學博士出身，曾經對算法有一種近乎天真的信仰；在我離職的時候，他已經完全轉型為業務和產品導向了。而某個幾年前就開始淡化技術，聚會時大講“軟實力”的同學，早已在BAT做了Team Leader，生活滋潤，終日以跑步為樂。為何？其實原因很簡單：公司里沒有那么多技術問題需要解決。

《代碼大全》里有個比喻，如果你的問題是給自己的愛犬造一個小窩，那么動手做就是了，如果出了什么錯誤，大不了重做一個，最多浪費一下午的時間。而造一個摩天大樓就不同了。所以，如果寫一份“狗窩”級別的程序，算法、數據結構、設計模式這些又有多大意義呢？甚至違反了DRY原則也沒關系，反正一段代碼也拷貝不了幾次，出了bug就改，大不了重寫一次，最多浪費一下午。而且，說不定這個項目兩周之后就被砍掉了。如果你做的是一份“造狗窩”的工作，就算你有造摩天大樓的技術，和屠龍之技又有什么分別呢？唯一的“好處”就是你會據此向老板提出更多的加薪要求，以至于老板對你“另眼相看”。

程序員應當破除對技術不切實際的幻想——這不是說技術不重要，而是說要實事求是的分清，哪些是造狗窩的工作，哪些是建普通樓房的工作，哪些是造摩天大樓的工作。

再談算法

同理，算法工程師應當破除對算法不切實際的幻想，把注意力集中到數據的理解、清洗、預處理、人肉特征、業務應用（而這些往往和屌絲、苦逼等形容詞聯系在一起）上來。

未來，機器學習工具將更加標準化、平臺化、通用化，并且進一步降低使用門檻。與算法本質無關的工程細節，比如數據存儲方式、梯度下降過程、并行化、分布式計算等，將被制造“輪子”的程序員們屏蔽。算法工程師可能只需用類似Hive的方式，寫幾個類似SQL的語句就可以完成模型的訓練、交叉驗證、參數優化等工作。

而機器唯一不能替代的就是對數據的理解，這是算法工程師存在的價值。而數據是和業務強相關的，算法工程師將更加接近產品經理的角色，而不是程序員。深入理解數據、業務和產品，尋找模型和它們的結合點，將成為算法工程師的核心競爭力。

插一句，相對于本文的觀點，Deep Learning在某種程度上是一種的例外。它試圖解決特征工程的問題，也就是在某種程度上代替人提取特征。當然，它還比較初級，另外它最多只能解決特征變換問題，仍然處理不了數據清洗和預處理中需要用到領域知識的情況。

這里劉同學提出一個問題，那就是算法工程師對算法需要理解到何種程度？事實是，即使從算法的應用出發，工程師也需要掌握模型的優缺點、適用場景、模型選擇、參數調優等技術。這是毫無疑問的，從這一點上說，算法工程師需要一定的技術能力，這點又和產品經理不同。

但是這就有另外一個問題：模型選擇和參數調優技術，是否是通用的？還是和具體的數據高度相關的？比如，是否存在這樣的現象，同樣的調優技術，在（比如說）電商數據上表現很好，到了社交數據上就不行了？這個問題我暫時沒有答案，如果誰知道，請告訴我。不過，一個現象是，目前做機器學習模型相關的項目，在改進的時候，基本上都采用試錯的方式，就是先做出改動，然后上線觀察效果；如果不好，就換種方法；如果效果有所改進，也往往沒有人知道為什么。如果存在一種通用的判斷模型優劣的技術，我們為什么還要采取這種近乎窮舉的方式呢？

從“IT精英”到“IT民工”或者“碼農”，這種稱呼上的轉變并非笑談，而是真實的反應了計算機編程領域門檻逐步降低的過程。所以，我們應當給聽上去高大上的“算法工程師”或者“數據科學家”起一個類似的外號，比如“數據民工”、“機農”或者“蒜農”之類，以免不明真相的孩子們被“高大上”的稱號吸引而誤入歧途。

其它

看的出我是一個比較純粹的技術人員，因為對于非技術的東西，我了解不夠，說不出那是什么，只能用“其它”一詞概括。

這“其它”，基本上是“人”的問題——比如前面提到的“如何推動自己的想法”，“軟實力”之類，大的包括機遇，小到“發郵件應該抄送給誰”這種細節。

當然，如果你是個對技術本身感興趣的人，這些討論不適用，因為對于這類人，技術本身就是目的，不是手段。這里的視角，僅僅是社會普遍意義上的職業發展角度。無論是想在公司內部獲得升遷，還是通過跳槽而得到晉升，還是自行創業而實現人生目標，技術都只是你的一種技能。如果再想想大部分公司里提供的是一份“造狗窩”級別的職位，這種技能起的作用又有多大呢？

不過多說一句，要求程序員“對技術感興趣”，甚至“在業余時間以寫代碼為消遣”，是一種相當荒謬的事情。試想，招聘銷售人員的時候，從未有人要求求職者“對喝酒應酬感興趣”；招聘財務人員的時候，也沒有人要求“對加減數字感興趣”；招聘外科醫生的時候，也絕不會要求“平時以解剖人體為消遣”。為什么程序員這種職業就要搞特殊？

究其原因，大概是大家還沉浸在對技術的一種非理性崇拜之中（當然崇拜和褻瀆往往并存）——“技術改變世界”這句話常常被提到。這句話沒錯，但是要搞清楚，“技術改變世界”不等于“每一項技術都能改變世界”，更不等于“每一個技術人員都能改變世界”。其實，程序員這一行和其它任何一個需要專業技能的行業沒什么區別，只是一種謀生的手段而已。

大部分所謂的“科技公司”也并不是真正的科技公司，頂多是“使用科技的公司”。其實，在金融領域，對IT的要求要高多了，各大銀行也有自己的軟件開發部門，但是沒人把它們歸到IT行業，而是屬于金融行業。然而，那些開商店的，開飯店的，賣房子的，給人說媒的，集資的，他們似乎只要做個網站，就成了“科技公司”了，這難道不是很荒謬嗎？（當然，像亞馬遜這種從一個賣書的起家，居然后來搞起了云計算、推薦系統、無人飛行器等技術創新的，不在此列。）在這些公司當中，技術到底起多大作用呢？

也許相當一部分程序員們會自以為技術很重要，他們沉浸在對技術的憧憬和信仰中，內心深處堅定的相信自己可以通過技術能力的提升，來謀取更高的職位，走向人生巔峰。然而，大多數時候這只是一種自欺欺人的幻想罷了。天朝的程序員們有一種矛盾心態，一方面自稱“民工”，認為編程是一種只適合30歲之前的年輕人從事的體力勞動，而另一方面卻又把技術看的非常重要，甚至在業余時間也喜歡大談技術，或者以攻擊其他程序員使用的技術為樂。如此抱著技術不放，并不是因為多么熱愛技術，而是因為他們只會技術。沒有人愿意在別人面前展示自己的劣勢。把技術的地位抬的越高，仿佛自己就顯得越重要，而那些在需要人際交往、推動自己的想法、和產品經理討論需求的時候所表現出的能力低下，似乎就不重要了。

這是人性的弱點——對自己某種能力盲目而過分的自信，甚至把它作為自己的精神支柱。也許他在這個方面的確很擅長，但是自我評估卻比實際更高。誠然，自信是必要的，也是人生存和立足的精神基礎之一。然而自信是把雙刃劍——不切實際的自信（也許應該叫自大了），會蒙蔽人的雙眼，扭曲事實。

那么我們應該怎么做呢？首先比較悲觀的一點是，如果你從事著一份技術上處于“造狗窩”級別的工作，那么很遺憾，提高自己的技術水平恐怕對于在公司內部的職業發展沒什么幫助。

如果你是一個真正對技術有興趣的人，可以考慮一下《黑客與畫家》里提到的一類“真正的程序員”的工作方式：他們求的一份“白天的工作”，這份工作僅僅用來生存，而在業余時間寫一些“真正有價值”的代碼。

恐怕大部分程序員都不是對技術有興趣的吧？如果你的目標是事業上的發展，無非是跟人混和創業兩種方式。跟人混，要么內部晉升，要么通過跳槽。前者需要老板認為你牛逼；后者需要別的公司的老板認為你牛逼。注意，這里有個關鍵詞“認為”，因為人的主觀印象和客觀事實之間總是有差距的，而且這個差距往往超乎人的想象。所以重點是制造一種“牛逼”的印象，而實際上牛不牛逼并不重要，牛逼更好，不牛逼也可。

如果你想走技術路線，可以考慮去找一份“建造大樓”級別的工作，在那里，技術成為決定產品成敗的主要因素。這種級別的項目，一般只有大公司做的起。老板對于員工技術能力的評估，還是比較容易做到客觀的，因為代碼在那里，牛不牛逼，一運行便知。但是對于所謂“軟實力”，往往就不好評判了，主觀性很大。

也正因如此，往往有很多人覺得自己很牛逼，而老板不這么認為（錯的不一定是老板，也可能是這個人自大），所以一怒之下走上創業的道路。自己給自己當老板，終于不用在意老板的印象和事實之間的差距。然而這條路往往更為艱難，它對人的綜合素質要求比較高。如果一個程序員在工作中不能和同事順利的合作，那很難想象他能夠滿足創業者所需要的各種素質。所以，要走這條路，得有心理準備。

總結

技術是為人服務的，IT業的發展過程，是在逐步降低計算機的使用門檻，使得越來越多的人能夠使用這種工具。這是好的，但它同時也降低了程序員這種職業的技術含量。如果真的想做技術，那么去做一些真正的技術。否則，就需要多多關注技術以外的東西，單純寄希望于技術，只能用來安慰自己，而不能獲得真正的職業發展。