Vorstellungsgesprächsfragen für angehende Machine-Learning-Ingenieure: Der komplette Leitfaden

Milad Bonakdar
Autor
Meistern Sie die Grundlagen des ML-Engineerings mit wichtigen Fragen für Vorstellungsgespräche, die Python, ML-Algorithmen, Modelltraining, Grundlagen der Bereitstellung und MLOps für angehende Machine-Learning-Ingenieure abdecken.
Einführung
Machine-Learning-Ingenieure entwickeln, implementieren und warten ML-Systeme in der Produktion. Von Junior ML-Ingenieuren wird erwartet, dass sie über fundierte Programmierkenntnisse, ein Verständnis von ML-Algorithmen, Erfahrung mit ML-Frameworks und Kenntnisse über Bereitstellungspraktiken verfügen.
Dieser Leitfaden behandelt wichtige Interviewfragen für Junior Machine Learning Engineers. Wir untersuchen Python-Programmierung, ML-Algorithmen, Modelltraining und -evaluierung, Bereitstellungsgrundlagen und MLOps-Grundlagen, um Ihnen bei der Vorbereitung auf Ihre erste ML-Engineering-Rolle zu helfen.
Python & Programmierung (5 Fragen)
1. Wie handhaben Sie große Datensätze, die nicht in den Speicher passen?
Antwort: Es gibt verschiedene Techniken, um Daten zu verarbeiten, die größer sind als der verfügbare RAM:
- Batch-Verarbeitung: Daten in Blöcken verarbeiten
- Generatoren: Daten bei Bedarf liefern
- Dask/Ray: Frameworks für verteiltes Rechnen
- Datenbankabfragen: Nur benötigte Daten laden
- Memory-Mapped Files: Zugriff auf die Festplatte, als ob sie sich im Speicher befindet
- Data Streaming: Daten verarbeiten, sobald sie eintreffen
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
2. Erklären Sie Dekoratoren in Python und nennen Sie einen ML-Anwendungsfall.
Antwort: Dekoratoren modifizieren oder erweitern Funktionen, ohne ihren Code zu verändern.
- Anwendungsfälle in ML:
- Zeitmessung der Funktionsausführung
- Protokollierung von Vorhersagen
- Zwischenspeichern von Ergebnissen
- Eingabevalidierung
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Mittel
3. Was ist der Unterschied zwischen @staticmethod und @classmethod?
Antwort: Beide definieren Methoden, die keine Instanz benötigen.
- @staticmethod: Kein Zugriff auf Klasse oder Instanz
- @classmethod: Empfängt die Klasse als erstes Argument
Seltenheit: Mittel Schwierigkeit: Mittel
4. Wie handhaben Sie Ausnahmen in ML-Pipelines?
Antwort: Eine ordnungsgemäße Fehlerbehandlung verhindert Pipeline-Fehler und hilft beim Debuggen.
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Mittel
5. Was sind Python-Generatoren und warum sind sie in ML nützlich?
Antwort: Generatoren liefern Werte einzeln und sparen so Speicher.
- Vorteile:
- Speicher effizient
- Lazy Evaluation
- Unendliche Sequenzen
- ML-Anwendungsfälle:
- Daten laden
- Batch-Verarbeitung
- Datenerweiterung
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Mittel
ML-Algorithmen & Theorie (5 Fragen)
6. Erklären Sie den Unterschied zwischen Bagging und Boosting.
Antwort: Beide sind Ensemble-Methoden, funktionieren aber unterschiedlich:
- Bagging (Bootstrap Aggregating):
- Paralleles Training auf zufälligen Teilmengen
- Reduziert die Varianz
- Beispiel: Random Forest
- Boosting:
- Sequentielles Training, jedes Modell korrigiert vorherige Fehler
- Reduziert die Verzerrung (Bias)
- Beispiele: AdaBoost, Gradient Boosting, XGBoost
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
7. Wie handhaben Sie unausgeglichene Datensätze?
Antwort: Unausgeglichene Daten können Modelle in Richtung der Mehrheitsklasse verzerren.
- Techniken:
- Resampling: SMOTE, Undersampling
- Klassengewichte: Bestrafen Sie Fehlklassifizierung
- Ensemble-Methoden: Balanced Random Forest
- Evaluierung: Verwenden Sie F1, Precision, Recall (nicht Accuracy)
- Schwellwertanpassung: Optimieren Sie den Entscheidungsschwellwert
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
8. Was ist Kreuzvalidierung und warum ist sie wichtig?
Antwort: Die Kreuzvalidierung bewertet die Modellleistung zuverlässiger als eine einzelne Train-Test-Aufteilung.
- Typen:
- K-Fold: Aufteilung in k Folds
- Stratified K-Fold: Bewahrt die Klassenverteilung
- Time Series Split: Berücksichtigt die zeitliche Reihenfolge
- Vorteile:
- Robusterer Leistungsschätzer
- Verwendet alle Daten für Training und Validierung
- Erkennt Overfitting
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
9. Erklären Sie Precision, Recall und F1-Score.
Antwort: Klassifikationsmetriken zur Bewertung der Modellleistung:
- Precision (Genauigkeit): Von den vorhergesagten Positiven, wie viele sind korrekt?
- Formel: TP / (TP + FP)
- Verwenden, wenn: Falsch Positive kostspielig sind
- Recall (Trefferquote): Von den tatsächlichen Positiven, wie viele wurden gefunden?
- Formel: TP / (TP + FN)
- Verwenden, wenn: Falsch Negative kostspielig sind
- F1-Score: Harmonisches Mittel aus Precision und Recall
- Formel: 2 × (Precision × Recall) / (Precision + Recall)
- Verwenden, wenn: Ein Gleichgewicht zwischen Precision und Recall erforderlich ist
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
10. Was ist Regularisierung und wann würden Sie sie verwenden?
Antwort: Die Regularisierung verhindert Overfitting, indem sie die Modellkomplexität bestraft.
- Typen:
- L1 (Lasso): Addiert den Absolutwert der Koeffizienten
- L2 (Ridge): Addiert die quadrierten Koeffizienten
- Elastic Net: Kombiniert L1 und L2
- Wann verwenden:
- Hohe Varianz (Overfitting)
- Viele Features
- Multikollinearität
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
Modelltraining & Bereitstellung (5 Fragen)
11. Wie speichern und laden Sie Modelle in der Produktion?
Antwort: Die Modellserialisierung ermöglicht die Bereitstellung und Wiederverwendung.
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Leicht
12. Wie erstellen Sie eine REST-API für die Modellbereitstellung?
Antwort: REST-APIs machen Modelle für Anwendungen zugänglich.
Seltenheit: Sehr häufig Schwierigkeit: Mittel
13. Was ist Docker und warum ist es nützlich für die ML-Bereitstellung?
Antwort: Docker-Container packen Anwendungen mit allen Abhängigkeiten.
- Vorteile:
- Reproduzierbarkeit
- Konsistenz über verschiedene Umgebungen hinweg
- Einfache Bereitstellung
- Isolation
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Mittel
14. Wie überwachen Sie die Modellleistung in der Produktion?
Antwort: Die Überwachung erkennt den Modellabbau und gewährleistet die Zuverlässigkeit.
- Was ist zu überwachen:
- Vorhersagemetriken: Genauigkeit, Latenz
- Data Drift: Änderungen der Eingabeverteilung
- Model Drift: Leistungsverschlechterung
- Systemmetriken: CPU, Speicher, Fehler
Seltenheit: Häufig Schwierigkeit: Mittel
15. Was ist CI/CD für maschinelles Lernen?
Antwort: CI/CD automatisiert das Testen und die Bereitstellung von ML-Modellen.
- Continuous Integration:
- Automatisiertes Testen
- Code-Qualitätsprüfungen
- Modellvalidierung
- Continuous Deployment:
- Automatisierte Bereitstellung
- Rollback-Funktionen
- A/B-Tests



