Domande per il Colloquio di Junior Machine Learning Engineer: Guida Completa

Milad Bonakdar
Autore
Padroneggia i fondamenti dell'ingegneria ML con domande essenziali per il colloquio che coprono Python, algoritmi di ML, training del modello, basi di deployment e MLOps per junior machine learning engineer.
Introduzione
Gli ingegneri di Machine Learning creano, distribuiscono e mantengono sistemi di ML in produzione. Ci si aspetta che gli ingegneri di ML junior abbiano solide competenze di programmazione, comprensione degli algoritmi di ML, esperienza con i framework di ML e conoscenza delle pratiche di distribuzione.
Questa guida tratta le domande essenziali per i colloqui per ingegneri di Machine Learning junior. Esploreremo la programmazione in Python, gli algoritmi di ML, l'addestramento e la valutazione dei modelli, le basi della distribuzione e i fondamenti di MLOps per aiutarti a prepararti per il tuo primo ruolo di ingegnere di ML.
Python e Programmazione (5 Domande)
1. Come gestisci dataset di grandi dimensioni che non entrano nella memoria?
Risposta: Diverse tecniche gestiscono dati più grandi della RAM disponibile:
- Elaborazione Batch: Elabora i dati in blocchi
- Generatori: Restituiscono i dati su richiesta
- Dask/Ray: Framework di calcolo distribuito
- Query di Database: Carica solo i dati necessari
- File Mappati in Memoria: Accedi al disco come se fosse in memoria
- Streaming di Dati: Elabora i dati man mano che arrivano
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Media
2. Spiega i decoratori in Python e fornisci un caso d'uso di ML.
Risposta: I decoratori modificano o migliorano le funzioni senza cambiarne il codice.
- Casi d'Uso in ML:
- Misurazione del tempo di esecuzione della funzione
- Registrazione delle predizioni
- Memorizzazione nella cache dei risultati
- Convalida dell'input
Rarità: Comune Difficoltà: Media
3. Qual è la differenza tra @staticmethod e @classmethod?
Risposta: Entrambi definiscono metodi che non richiedono un'istanza.
- @staticmethod: Nessun accesso alla classe o all'istanza
- @classmethod: Riceve la classe come primo argomento
Rarità: Media Difficoltà: Media
4. Come gestisci le eccezioni nelle pipeline di ML?
Risposta: Una corretta gestione degli errori previene i fallimenti della pipeline e aiuta il debug.
Rarità: Comune Difficoltà: Media
5. Cosa sono i generatori Python e perché sono utili in ML?
Risposta: I generatori restituiscono valori uno alla volta, risparmiando memoria.
- Vantaggi:
- Efficienza della memoria
- Valutazione pigra (lazy evaluation)
- Sequenze infinite
- Casi d'Uso di ML:
- Caricamento dei dati
- Elaborazione batch
- Aumento dei dati (data augmentation)
Rarità: Comune Difficoltà: Media
Algoritmi e Teoria di ML (5 Domande)
6. Spiega la differenza tra bagging e boosting.
Risposta: Entrambi sono metodi di ensemble, ma funzionano in modo diverso:
- Bagging (Bootstrap Aggregating):
- Addestramento parallelo su sottoinsiemi casuali
- Riduce la varianza
- Esempio: Random Forest
- Boosting:
- Addestramento sequenziale, ogni modello corregge gli errori precedenti
- Riduce il bias
- Esempi: AdaBoost, Gradient Boosting, XGBoost
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Media
7. Come gestisci dataset sbilanciati?
Risposta: I dati sbilanciati possono influenzare i modelli verso la classe maggioritaria.
- Tecniche:
- Ricampionamento: SMOTE, undersampling
- Pesi di classe: Penalizza la misclassificazione
- Metodi di ensemble: Balanced Random Forest
- Valutazione: Utilizza F1, precision, recall (non accuracy)
- Regolazione della soglia: Ottimizza la soglia di decisione
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Media
8. Cos'è la cross-validation e perché è importante?
Risposta: La cross-validation valuta le prestazioni del modello in modo più affidabile rispetto a una singola divisione train-test.
- Tipi:
- K-Fold: Dividi in k fold
- Stratified K-Fold: Preserva la distribuzione delle classi
- Time Series Split: Rispetta l'ordine temporale
- Vantaggi:
- Stima delle prestazioni più robusta
- Utilizza tutti i dati per l'addestramento e la validazione
- Rileva l'overfitting
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Facile
9. Spiega precision, recall e F1-score.
Risposta: Metriche di classificazione per valutare le prestazioni del modello:
- Precision: Dei positivi previsti, quanti sono corretti
- Formula: TP / (TP + FP)
- Utilizzare quando: I falsi positivi sono costosi
- Recall: Dei positivi effettivi, quanti sono stati trovati
- Formula: TP / (TP + FN)
- Utilizzare quando: I falsi negativi sono costosi
- F1-Score: Media armonica di precision e recall
- Formula: 2 × (Precision × Recall) / (Precision + Recall)
- Utilizzare quando: È necessario un equilibrio tra precision e recall
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Facile
10. Cos'è la regolarizzazione e quando la useresti?
Risposta: La regolarizzazione previene l'overfitting penalizzando la complessità del modello.
- Tipi:
- L1 (Lasso): Aggiunge il valore assoluto dei coefficienti
- L2 (Ridge): Aggiunge i coefficienti al quadrato
- Elastic Net: Combina L1 e L2
- Quando usare:
- Alta varianza (overfitting)
- Molte feature
- Multicollinearità
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Media
Addestramento e Distribuzione del Modello (5 Domande)
11. Come salvi e carichi i modelli in produzione?
Risposta: La serializzazione del modello consente la distribuzione e il riutilizzo.
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Facile
12. Come crei un'API REST per il serving del modello?
Risposta: Le API REST rendono i modelli accessibili alle applicazioni.
Rarità: Molto Comune Difficoltà: Media
13. Cos'è Docker e perché è utile per la distribuzione di ML?
Risposta: I container Docker impacchettano le applicazioni con tutte le dipendenze.
- Vantaggi:
- Riproducibilità
- Coerenza tra gli ambienti
- Facile distribuzione
- Isolamento
Rarità: Comune Difficoltà: Media
14. Come monitori le prestazioni del modello in produzione?
Risposta: Il monitoraggio rileva il degrado del modello e garantisce l'affidabilità.
- Cosa monitorare:
- Metriche di predizione: Accuracy, latenza
- Data drift: Cambiamenti nella distribuzione degli input
- Model drift: Degrado delle prestazioni
- Metriche di sistema: CPU, memoria, errori
Rarità: Comune Difficoltà: Media
15. Cos'è CI/CD per il machine learning?
Risposta: CI/CD automatizza il test e la distribuzione dei modelli di ML.
- Integrazione Continua:
- Test automatizzati
- Controlli di qualità del codice
- Convalida del modello
- **Distribuzione Contin



