DevonGT: "Estoy aprendiendo Tensorflow pero no entiendo, se me dificulta aprender"

La frase que da el título a este post es una frase que he escuchado ya varias veces en los últimos meses y personalmente creo que no es problema del framework(o de otros similares con el mismo problema) entonces espero con este post ayudar a través de ciertas recomendaciones a personas en esta situación .

Aun que en la actualidad(2019) Tensorflow se ha vuelto cada vez mas amigable y accesible integrando APIs de alto nivel como Keras esto no ha sido siempre así(cuando empece a usar TF en 2015 todo era bajo nivel salvo el wrapper "skflow" que buscaba dar a TF la sencillez en API de scikit-learn y que ahora ha sido integrado a TF en el subpaquete "contrib")y de todas maneras existen aún con APIs de alto nivel en algún momento nos podemos encontrar con operaciones de bajo nivel que pueden en un inicio parecer complicadas.

Y si el framework es tan popular,utilizado en la industria y en research y alimenta muchas de las aplicaciones inteligentes de la actualidad(la mayoría de AI de Google esta hecha con TF) por que pareciera aveces ser tan complicado de aprender? Posiblemente hayan muchas respuestas para esto, o tal vez ninguna pero mi opinión personal respecto a lo que he visto es que el problema esta en la falta de familiaridad con los conceptos matemáticos que Tensorflow nos permite implementar.

Es como querer aprender a usar una calculadora para resolver ecuaciones sin tener claro que es una ecuación, para que buscamos resolverla y como interpretar la solución que la calculadora devuelve, y mas importante aún: como podemos aplicar la resolución de ecuaciones en problemas ,o bien pensemos en otro ejemplo en el cual una calculadora permite calcular de manera rápida y sencilla una raíz cuadrada en lugar de hacerlo manualmente,pero si no conocemos el significado del resultado de esto y en que momento utilizarlo ,sus aplicaciones e interpretación , el aprender a hacerlo en la calculadora será de poco provecho y hasta confuso, esto a mi parecer pasa muchas veces con TF(y similares).

Tensorflow no es un framework como los que tradicionalmente usamos en desarrollo de software, es decir no esta orientado a la creación de aplicaciones web,móviles o similares si no es mas bien un Framework matemático orientado al desarrollo de aplicaciones numéricas por lo cual es importante conocer el significado de las operaciones que nos ayuda a realizar, de hecho en su propio nombre podemos ver la importancia que tiene la matemática en TF:

Tensor: objeto matemático(de álgebra lineal) que generaliza los objetos mas familiares: vectores y matrices
Flow: Tensorflow se basa en un grafo de operaciones en el que cada nodo del grafo es una operación numérica y las aristas del grafo son tensores que FLUYEN de un nodo a otro.

Mi recomendación para personas que estén teniendo dificultad y confusión aprendiendo TF es primero aprender o refrescar la memoria respecto a los conceptos matemáticos y estadísticos subyacentes, esto hará que luego aprender TF sea mucho mas sencillo, intuitivo y se le encuentre un significado ,al final TF es solo una herramienta , o un medio para aplicar matemática utilizada en aplicaciones de machine learning, data science y similares.

Personalmente creo que esto se basa en 3 pilares que acá listo y para los cuales pongo enlaces a material útil para aprender o refrescar estos temas.: