AI 研究工程 技能 库
AI 代理最全面的开放源代码研究工程技能库
2026 年驱动 AI 研究的 85 项技能
查看所有 21 个类别
| 模型架构 (5) | 微调 (4) | 训练后处理 (8) |
| 分布式训练 (6) | 优化 (6) | 推理 (4) |
| 分词 (2) | 数据处理 (2) | 评估 (3) |
| 安全与对齐 (4) | 代理 (4) | RAG (5) |
| 多模态 (7) | 提示工程 (4) | MLOps (3) |
| 可观察性 (2) | 基础设施 (3) | 机制解释 (4) |
| 新兴技术 (6) | ML 论文写作 (1) | 创意构思 (2) |
目录
我们的使命
我们提供 工程能力 层,使您的编码代理能够编写和执行 AI 研究实验,包括准备数据集、执行训练管道、部署模型以及构建您的 AI 代理。
AI 研究代理的系统图
通往 AI 研究代理的路径
现代 AI 研究需要掌握几十种专业工具和框架。 AI 研究人员花更多时间调试基础设施而不是测试假设,从而减缓了科学发现的步伐。 我们提供一套全面的专家级研究工程技能库,使 AI 代理能够自主实施和执行 AI 研究实验的不同阶段——从数据准备和模型训练到评估和部署。
- 专业知识 - 每项技能都提供对特定框架(Megatron-LM、vLLM、TRL 等)的深入、生产就绪的知识
- 全生命周期覆盖 - 85 项技能涵盖了完整的 AI 研究生命周期,从模型架构到部署
- 研究级质量 - 文档资料来自官方仓库、真实的 GitHub 问题以及经过生产环境测试的工作流程
可用的 AI 研究工程技能
质量胜于数量:每项技能都提供全面的、专家级的指导,包含真实代码示例、故障排除指南和生产就绪的工作流程。
📦 快速安装(推荐)
使用一个命令将技能安装到 任何编码代理(Claude Code、OpenCode、Cursor、Codex、Gemini CLI、Qwen Code):
npx @orchestra-research/ai-research-skills
此交互式安装程序将:
- 自动检测 您安装的编码代理
- 将技能安装到
~/.orchestra/skills/并为每个代理创建符号链接 - 提供 一切、快速入门捆绑包、按类别或单个技能
- 更新 已安装的技能的最新版本
- 卸载 所有或选定的技能
CLI 命令
# 交互式安装程序(推荐)
npx @orchestra-research/ai-research-skills
# 直接命令
npx @orchestra-research/ai-research-skills list # 查看已安装的技能
npx @orchestra-research/ai-research-skills update # 更新已安装的技能
Claude Code 市场place(替代方案)
使用 Claude Code CLI 直接安装技能类别:
# 添加 marketplace
/plugin marketplace add orchestra-research/AI-research-SKILLs
# 按类别安装(21 个类别可用)
/plugin install fine-tuning@ai-research-skills # Axolotl、LLaMA-Factory、PEFT、Unsloth
/plugin install post-training@ai-research-skills # TRL、GRPO、OpenRLHF、SimPO、verl、slime、miles、torchforge
/plugin install inference-serving@ai-research-skills # vLLM、TensorRT-LLM、llama.cpp、SGLang
/plugin install distributed-training@ai-research-skills
/plugin install optimization@ai-research-skills
所有 21 个类别(85 项技能)
| 类别 | 技能 | 包含 |
|---|---|---|
| 模型架构 | 5 | LitGPT、Mamba、RWKV、NanoGPT、TorchTitan |
| 分词 | 2 | HuggingFace Tokenizers、SentencePiece |
| 微调 | 4 | Axolotl、LLaMA-Factory、Unsloth、PEFT |
| 机制解释 | 4 | TransformerLens、SAELens、pyvene、nnsight |
| 数据处理 | 2 | Ray Data、NeMo Curator |
| 训练后处理 | 8 | TRL、GRPO、OpenRLHF、SimPO、verl、slime、miles、torchforge |
| 安全与对齐 | 4 | Constitutional AI、LlamaGuard、NeMo Guardrails、Prompt Guard |
| 分布式 | 6 | DeepSpeed、FSDP、Accelerate、Megatron-Core、Lightning、Ray Train |
| 基础设施 | 3 | Modal、Lambda Labs、SkyPilot |
| 优化 | 6 | Flash Attention、bitsandbytes、GPTQ、AWQ、HQQ、GGUF |
| 评估 | 3 | lm-evaluation-harness、BigCode、NeMo Evaluator |
| 推理 & 服务 | 4 | vLLM、TensorRT-LLM、llama.cpp、SGLang |
| MLOps | 3 | Weights & Biases、MLflow、TensorBoard |
| 代理 | 4 | LangChain、LlamaIndex、CrewAI、AutoGPT |
| RAG | 5 | Chroma、FAISS、Sentence Transformers、Pinecone、Qdrant |
| 提示工程 | 4 | DSPy、Instructor、Guidance、Outlines |
| 可观察性 | 2 | LangSmith、Phoenix |
| 多模态 | 7 | CLIP、Whisper、LLaVA、BLIP-2、SAM、Stable Diffusion、AudioCraft |
| 新兴技术 | 6 | MoE、模型合并、长上下文、推测解码、蒸馏、剪枝 |
| ML 论文写作 | 1 | ML 论文写作(LaTeX 模板、引用验证) |
| 创意构思 | 2 | 研究头脑风暴、创造性思维 |
查看所有 85 项技能的详细信息
🏗️ 模型架构(5 项技能)
- LitGPT - Lightning AI 的 20 多个干净 LLM 实现,附带生产训练配方(462 行 + 4 个引用)
- Mamba - 状态空间模型,O(n) 复杂度,比 Transformer 快 5 倍(253 行 + 3 个引用)
- RWKV - RNN+Transformer 混合,无限上下文,Linux 基金会项目(253 行 + 3 个引用)
- NanoGPT - Karpathy 编写的一定 300 行教育 GPT(283 行 + 3 个引用)
- TorchTitan - PyTorch 本地分布式训练,用于 Llama 3.1,具有 4D 并行性
🔤 分词(2 项技能)
- HuggingFace Tokenizers - 基于 Rust,<20s/GB,BPE/WordPiece/Unigram 算法(486 行 + 4 个引用)
- SentencePiece - 语言无关,50k 句/秒,用于 T5/ALBERT(228 行 + 2 个引用)
🎯 微调(4 项技能)
- Axolotl - 基于 YAML 的微调,支持 100 多个模型(156 行 + 4 个引用)
- LLaMA-Factory - WebUI 无代码微调(78 行 + 5 个引用)
- Unsloth - 2 倍更快的 QLoRA 微调(75 行 + 4 个引用)
- PEFT - 参数高效的微调,包含 LoRA、QLoRA、DoRA 等 25+ 方法(431 行 + 2 个引用)
🔬 机制解释(4 项技能)
- TransformerLens - Neel Nanda 的库,用于使用 HookPoints、激活缓存进行机制解释,电路分析(346 行 + 3 个引用)
- SAELens - 稀疏自动编码器训练和分析,用于特征发现、单语义性研究(386 行 + 3 个引用)
- pyvene - Stanford 的因果干预库,具有声明式配置(473 行 + 3 个引用)
- nnsight - 通过 NDIF 进行远程解释性,无需本地 GPU 即可运行 70B+ 模型实验(436 行 + 3 个引用)
📊 数据处理(2 项技能)
- Ray Data - 分布式 ML 数据处理,流式执行,GPU 支持(318 行 + 2 个引用)
- NeMo Curator - GPU 加速数据管理,去重 16 倍更快(375 行 + 2 个引用)
🎓 训练后处理(8 项技能)
- TRL 微调 - Transformer 强化学习(447 行 + 4 个引用)
- GRPO-RL-Training (TRL) - TRL 的组相对策略优化(569 行,黄金标准)
- OpenRLHF - 完整的 RLHF 管道,使用 Ray + vLLM(241 行 + 4 个引用)
- SimPO - 简单偏好优化,无需参考模型(211 行 + 3 个引用)
- verl - 字节跳动 HybridFlow RL 框架,FSDP/Megatron + vLLM/SGLang 后端(389 行 + 2 个引用)
- slime - THUDM 的 Megatron+SGLang 框架,为 GLM-4.x 模型提供支持(464 行 + 2 个引用)
- miles - slime 的企业分支,包含 FP8、INT4、推测 RL,用于 MoE 训练(315 行 + 2 个引用)
- torchforge - Meta 的 PyTorch 本地 RL,使用 Monarch+TorchTitan+vLLM(380 行 + 2 个引用)
🛡️ 安全与对齐(4 项技能)
- Constitutional AI - 通过原则进行 AI 驱动的自我改进(282 行)
- LlamaGuard - LLM 输入/输出的安全分类器(329 行)
- NeMo Guardrails - 可编程 guardrails,使用 Colang(289 行)
- Prompt Guard - Meta 的 86M 提示注入 & 脚本注入检测器,99%+ TPR,<2ms GPU(313 行)
⚡️ 分布式训练(6 项技能)
- Megatron-Core - NVIDIA 的框架,用于训练 2B-462B 参数模型,在 H100 上 MFU 为 47% (359 行 + 4 个引用)
- DeepSpeed - 微软的 ZeRO 优化(137 行 + 9 个引用)
- PyTorch FSDP2 - 完全分片数据并行 v2,具有
fully_shard和 DTensor(231 行 + 12 个引用) - Accelerate - HuggingFace 的 4 行分布式训练 API(324 行 + 3 个引用)
- PyTorch Lightning - 高级训练框架,具有 Trainer 类(339 行 + 3 个引用)
- Ray Train - 多节点编排和超参数调整(399 行 + 1 个引用)
⚡️ 优化(6 项技能)
- Flash Attention - 2-4 倍更快的注意力,具有内存效率(359 行 + 2 个引用)
- bitsandbytes - 8 位/4 位量化,减少 50-75% 内存(403 行 + 3 个引用)
- GPTQ - 4 位训练后量化,减少 4 倍内存,<2% 准确率损失(443 行 + 3 个引用)
- AWQ - 激活感知权重量化,4 位,最小准确率损失(310 行 + 2 个引用)
- HQQ - 半二次量化,无需校准数据,多后端(370 行 + 2 个引用)
- GGUF - llama.cpp 量化格式,K 量化方法,CPU/Metal 推理(380 行 + 2 个引用)
📊 评估(3 项技能)
- lm-evaluation-harness - EleutherAI 的标准,用于跨 60+ 任务基准测试 LLM(482 行 + 4 个引用)
- BigCode Evaluation Harness - 代码模型基准测试,使用 HumanEval、MBPP、MultiPL-E、pass@k 指标(406 行 + 3 个引用)
- NeMo Evaluator - NVIDIA 的企业平台,用于 100+ 基准测试,跨越 18+ 捆绑包,具有多后端执行(454 行 + 4 个引用)
☁️ 基础设施(3 项技能)
- Modal - 无服务器 GPU 云,具有 Python 原生 API,T4-H200 按需(342 行 + 2 个引用)
- SkyPilot - 跨 20+ 提供商的多云编排,具有 spot 恢复(390 行 + 2 个引用)
- Lambda Labs - 保留/按需 GPU 云,H100/A100,持久文件系统(390 行 + 2 个引用)
🔥 推理 & 服务(4 项技能)
- vLLM - 高吞吐量 LLM 服务,使用 PagedAttention(356 行 + 4 个引用,生产就绪)
- TensorRT-LLM - NVIDIA 的最快推理,24k tok/s,FP8/INT4 量化(180 行 + 3 个引用)
- llama.cpp - CPU/Apple Silicon 推理,GGUF 量化(251 行 + 3 个引用)
- SGLang - 结构化生成,使用 RadixAttention,5-10 倍更快,用于代理(435 行 + 3 个引用)
🔧 代理(4 项技能)
- LangChain - 最受欢迎的代理框架,500+ 集成,ReAct 模式(658 行 + 3 个引用,生产就绪)
- LlamaIndex - LLM 应用的数据框架,300+ 连接器,专注于 RAG(535 行 + 3 个引用)
- CrewAI - 多代理编排,基于角色的协作,自主工作流程(498 行 + 3 个引用)
- AutoGPT - 自主 AI 代理平台,可视化工作流构建器,持续执行(400 行 + 2 个引用)
🔍 RAG(5 项技能)
- Chroma - 开源嵌入数据库,本地/云端,24k 星(385 行 + 1 个引用)
- FAISS - Facebook 的相似性搜索,十亿规模,GPU 加速(295 行)
- Sentence Transformers - 5000+ 嵌入模型,多语言,15k 星(370 行)
- Pinecone - 管理型向量数据库,自动扩展,<100ms 延迟(410 行)
- Qdrant - 高性能 Rust 向量搜索,混合搜索与过滤(493 行 + 2 个引用)
🎨 多模态(7 项技能)
- CLIP - OpenAI 的视觉语言模型,零样本分类,25k 星(320 行)
- Whisper - 稳健的语音识别,99 种语言,73k 星(395 行)
- LLaVA - 视觉语言助手,图像聊天,GPT-4V 级别(360 行)
- Stable Diffusion - 通过 Diffusers 进行文本到图像生成,SDXL, ControlNet, LoRA(380 行 + 2 个引用)
- Segment Anything - Meta 的 SAM,用于零样本图像分割,使用点/框/掩码(500 行 + 2 个引用)
- BLIP-2 - 视觉语言预训练,使用 Q-Former,图像描述,VQA(500 行 + 2 个引用)
- AudioCraft - Meta 的 MusicGen/AudioGen,用于文本到音乐和文本到声音生成(470 行 + 2 个引用)
🎯 提示工程(4 项技能)
- DSPy - 声明式提示编程,具有优化器,Stanford NLP,22k 星(438 行 + 3 个引用)
- Instructor - 结构化 LLM 输出,使用 Pydantic 验证,15k 星(726 行 + 3 个引用)
- Guidance - 使用正则表达式/语法进行约束生成,Microsoft Research,18k 星(485 行 + 3 个引用)
- Outlines - 结构化文本,零开销,8k 星(601 行 + 3 个引用)
📊 MLOps(3 项技能)
- Weights & Biases - 实验跟踪,sweeps,工件,模型注册(427 行 + 3 个引用)
- MLflow - 模型注册,跟踪,部署,自动记录(514 行 + 3 个引用)
- TensorBoard - 可视化,分析,嵌入,标量/图像(538 行 + 3 个引用)
👁️ 可观察性(2 项技能)
- LangSmith - LLM 追踪和评估,用于 AI 应用(422 行 + 2 个引用)
- Phoenix - 开源 AI 可观察性,使用 OpenTelemetry 追踪和 LLM 评估(380 行 + 2 个引用)
🔬 新兴技术(6 项技能)
- MoE Training - MoE 训练,使用 DeepSpeed,Mixtral 8x7B,成本降低 5 倍(515 行 + 3 个引用)
- 模型合并 - 使用 mergekit 合并模型,TIES、DARE、SLERP(528 行 + 3 个引用)
- 长上下文 - 使用 RoPE、YaRN、ALiBi 扩展上下文窗口,32k-128k 个 token(624 行 + 3 个引用)
- 推测解码 - 1.5-3.6 倍更快的推理,使用 Medusa、Lookahead(379 行)
- 知识蒸馏 - 压缩模型 70B→7B,使用 MiniLLM,温度缩放(424 行)
- 模型剪枝 - 50% 稀疏性,使用 Wanda、SparseGPT,准确率损失 <1%(417 行)
📝 ML 论文写作(1 项技能)
- ML 论文写作 - 为 NeurIPS、ICML、ICLR、ACL、AAAI、COLM 写出版就绪论文,使用 LaTeX 模板,引用验证,写作最佳实践(532 行 + 5 个引用)
💡 创意构思(2 项技能)
查看所有 85 项技能的详细信息
演示
本仓库中的所有 85 项技能都自动同步到 Orchestra Research,您可以一键将它们添加到您的项目中,并使用 AI 研究代理。
**查看技能演示 → [demos/](https://github.com/Orchestra-Research/AI-Research-SKILLs/blob/main/demos