TRENDSHIFT DEEP-DIVE · 2026.05.21 · rohitg00/ai-engineering-from-scratch

AI Engineering from Scratch —
503 레슨 20단계 풀스택 AI 커리큘럼

한 사람(@rohitg00)이 쓴 — Linear Algebra부터 Autonomous Agent Swarm까지. 4개 언어(Python·TypeScript·Rust·Julia), 20 phases, 503 hands-on 레슨. 모든 레슨은 prompts·skills·agents·MCP servers를 산출물로 남긴다. "Learn it. Build it. Ship it for others." MIT 라이선스. "한 권의 책이 아니라 — 한 학기 분량의 부트캠프".

0먼저, "이게 왜 다른가"부터

2026년에 AI 학습 자료가 넘쳐나는데 — 왜 또 만들었나.

2025~2026년 인터넷엔 AI 교재가 폭증했다. llm-course, generative-ai-for-beginners, ai-agents-for-beginners... 좋은 자료가 많다. 하지만 — 거의 다 한 가지 슬라이스를 다룬다. NLP만, 또는 Vision만, 또는 Agents만. "AI 엔지니어로 일하려면 어디까지 알아야 하나?"의 답은 — 한 사이트에 있지 않다.

AI Engineering from Scratch는 그 답을 한 레포에 우겨넣었다. "학부 4년 + 부트캠프 6개월 + 현업 2년"을 — 503개 레슨으로 압축. 선형대수부터 — Mixture of Experts·Flash Attention·Constitutional AI·MCP·Multi-Agent Swarm까지. 한 사람이 — 단일 일관된 톤으로.

그리고 핵심 차별점: "매 레슨은 산출물을 남긴다". 단순히 "배웠다"가 아니라 — outputs/ 폴더에 prompts·skills·agents·MCP server가 쌓인다. 끝나면 — 자기만의 AI 도구 100개+가 생긴다. 그걸 다른 사람에게 ship할 수 있다. "Learn → Build → Ship" 3단계가 슬로건이 아니라 — 디렉토리 구조.

용어
"From Scratch" (백지에서부터)
PyTorch·TensorFlow 같은 프레임워크 위가 아니라 — NumPy 수준에서 직접 구현. 백프로파게이션을 직접 미분하고, 어텐션 행렬을 직접 곱하고, 트랜스포머를 직접 쌓는다. 이렇게 한 번 만들어 보면 — 프레임워크는 "수도꼭지"에 불과해진다.
용어
Phase (페이즈 — 학습 단계)
이 레포의 단위. 20개 페이즈가 — Setup(0) → Math(1) → ML(2) → DL(3) → CV/NLP/Speech → Transformers → LLMs → Agents → Swarms → Production → Capstone 순. 각 페이즈는 — 6~22 레슨. 레슨 1개 ≒ 1~3시간 분량.
용어
SKILL.md / MCP Server
이 레포의 산출물 형식. SKILL.md는 AI 코딩 에이전트가 트리거하는 마크다운 가이드. MCP Server는 Model Context Protocol을 통해 — 외부 도구·데이터를 LLM에 노출시키는 작은 서버. 각 레슨이 끝나면 — 이 둘 중 하나가 생긴다.
용어
RLHF / DPO / Constitutional AI
LLM을 사람 선호에 맞추는 3가지 핵심 기법. RLHF(Reinforcement Learning from Human Feedback): 사람 평가로 보상 모델 학습. DPO(Direct Preference Optimization): 보상 모델 없이 직접. Constitutional AI: AI가 자기 자신을 가르치는 원칙. Phase 10의 핵심 3개 레슨이 정확히 이걸 직접 구현한다.

1한 줄 요약

전체 글의 핵심 메시지.

한 줄로 말하면

"학부 4년·부트캠프·현업 2년을 — 503개 hands-on 레슨으로 압축한 한 사람의 AI 풀스택 노트"

이게 강의 영상이었다면 — 1년 분량. 이게 책이었다면 — 3000페이지. 이게 레포이기 때문에 — 코드 실행·노트북 실험·자기 산출물 빌드가 다 가능한 활성 자료.

차별점은 두 가지. ① "슬라이스가 아니라 풀스택" — Math·Vision·NLP·Audio·Agents·Production·Ethics가 다 들어있다. ② "학습이 아니라 산출"outputs/prompts/, outputs/skills/, outputs/agents/, outputs/mcp-servers/에 자기 도구가 쌓인다.

2왜 주목받는가

신생 레포지만 — 콘텐츠 밀도와 트렌드 정렬이 폭발적이다.

① 콘텐츠 폭의 절대적 압도. 다른 모든 "AI from scratch" 레포는 — 보통 한 가지(예: LLM only, agents only)에 집중. 이 레포는 20개 영역을 모두 다룬다. 풀스택 부트캠프 한 학기 분량을 — 한 사람이 한 톤으로 쓴 거의 유일한 케이스.

② "Outputs as Artifacts" 컨셉. "수료증이 아니라 — 작동하는 도구 100개"를 약속한다. 2026년에 — 누가 "코스 들었다"고 자랑하나? "내가 만든 MCP 서버 50개·AI 에이전트 20개"라고 보여주는 게 더 강력. 이 슬로건이 학생들에게 정확히 꽂힌다.

③ 다언어 — Python·TypeScript·Rust·Julia. 다른 코스는 Python 한정. 이건 — 토크나이저·추론 최적화는 Rust로, 에이전트는 TypeScript로, 수치 계산은 Julia로. 실제 2026 AI 인프라가 다언어인 만큼 — 현실 반영도가 가장 높다.

④ 2026 핵심 트렌드 흡수. Phase 13 "Tools & Protocols"에 MCP가 별도 챕터로. Phase 15 "Autonomous Systems"에 "AutoResearch", "Continuous Agents", "Cost-Aware Autonomous". Phase 16 "Multi-Agent & Swarms" — 어디서도 이렇게 깊이 다루지 않는 영역. "카르파시 자서머트 + Anthropic Skills + MCP"를 다 흡수한 가장 시의적절한 커리큘럼.

320개 페이즈 — 전체 지도

어디서 시작해서 어디로 끝나는가.

3-1. 기초 (Phase 0~3) — 65 레슨

P0 Setup(12) · P1 Math Foundations(22) · P2 ML Fundamentals(18) · P3 Deep Learning Core(13). 선형대수·미적분·확률부터 — Linear/Logistic Regression, SVM, Random Forest, Ensemble을 NumPy로 직접 구현. "전공자 1~2학년 분량".

3-2. 모달리티 (Phase 4~6) — 74 레슨

P4 Computer Vision(28: CNN·YOLO·U-Net·ViT·Stable Diffusion) · P5 NLP(29: Word2Vec·Attention·NER·QA·Translation) · P6 Speech & Audio(17: Whisper·TTS·Voice Cloning). 각 모달리티의 — 이론부터 production 파이프라인까지.

3-3. 트랜스포머 시대 (Phase 7~10) — 67 레슨

P7 Transformers Deep Dive(16: Self-Attention from scratch → MoE → Flash Attention) · P8 Generative AI(15: VAE·GAN·DDPM·Stable Diffusion·ControlNet·LoRA) · P9 Reinforcement Learning(12: PPO·RLHF) · P10 LLMs from Scratch(24: 토크나이저부터 — 자체 GPT 사전학습·SFT·RLHF·DPO·Constitutional AI·Quantization). "이 4 페이즈만 끝내도 LLM 인프라 엔지니어 일자리 가능".

3-4. 실전 LLM (Phase 11~13) — 65 레슨

P11 LLM Engineering(17: Prompt·RAG·LoRA·Function Calling·Guardrails·Production app) · P12 Multimodal AI(25: CLIP·VLM·Multimodal RAG·Any-to-Any) · P13 Tools & Protocols(23: MCP server/client/resources, 브라우저 자동화). "AI 엔지니어 일자리 면접 직전 영역".

3-5. 에이전트 시대 (Phase 14~16) — 89 레슨

P14 Agent Engineering(42: Agent Loop·Tool Dispatch·Subagents·Skills·Hooks·Eval-Driven) · P15 Autonomous Systems(22: AutoResearch·Self-Healing·Continuous Agents·Cost-Aware) · P16 Multi-Agent & Swarms(25: Communication Protocols·Consensus·Swarm Intelligence·DAG Orchestration). 2026의 신흥 영역 — 다른 어디서도 이 깊이로 안 다룬다.

3-6. Production & Ethics (Phase 17~18) — 58 레슨

P17 Infrastructure & Production(28: Serving·K8s·Edge·CI/CD·Red Teaming·Cost Optimization) · P18 Ethics, Safety & Alignment(30: Bias·Alignment·Red Teaming·Privacy·SHAP). "ML 엔지니어가 시니어가 되려면 필수" 영역.

3-7. Capstone (Phase 19) — 85 레슨

① Mini GPT + Chat UI · ② Multimodal RAG · ③ Autonomous Research Agent · ④ Multi-Agent Dev Team · ⑤ Production AI Platform. 5번째는 — "모든 페이즈를 종합"하는 본격 시스템. 포트폴리오 1순위.

4레슨 1개의 해부 — "Build It · Use It · Ship It" 패턴

왜 이 레포의 레슨이 다른 코스보다 깊은가.

phases/XX-phase-name/NN-lesson-name/
├── code/           Python/TS/Rust/Julia 실행 가능 구현
├── docs/
│   └── en.md       레슨 문서 (motto → problem → concept → build → use → ship)
├── outputs/        이 레슨이 산출한 — prompts·skills·agents·MCP servers
└── quiz.json       (일부 레슨) 퀴즈 파일

매 레슨이 — 정확히 6단계 구조로 짜여 있다:

  1. Motto — 한 줄 핵심 아이디어. ("백프로파게이션은 — 미적분 체인룰의 그래프 적용")
  2. Problem — 왜 이 레슨이 중요한가. 어떤 실전 문제를 풀려고 만들어진 개념인가.
  3. Concept — 시각 다이어그램 + 직관. 수식은 나중에.
  4. Build It — NumPy·기본 언어로 — 백지에서 직접 구현. 프레임워크 금지.
  5. Use It — 같은 걸 — PyTorch·Transformers 같은 실전 프레임워크로 다시.
  6. Ship It — 이 레슨에서 만든 — prompt·skill·agent·MCP server를 outputs/에.
설계 1
"Build then Use" — 백지 구현 후 프레임워크"

대부분의 코스가 — 처음부터 PyTorch로 시작한다. 그러면 학생은 "수도꼭지를 트는 법"만 배우고 — 안에서 물이 어떻게 흐르는지 모른다. 이 레포는 항상 — Step 4에서 백지 구현, Step 5에서 프레임워크. 그래서 — 같은 코드가 PyTorch에서 어떻게 자동화되는지를 한 레슨에서 본다.

설계 2
"학습 → 산출" 강제

매 레슨은 — outputs/ 폴더에 뭔가를 남겨야 끝. 단순한 ipynb가 아니라 — 다른 사람이 가져다 쓸 수 있는 도구. 학생은 강제로 "이 지식을 어떻게 패키징하지?"를 매번 생각하게 된다. 끝나면 — 자기 GitHub 프로필에 실전 도구 100+가 쌓인다.

5디렉토리 구조 해부

한 레포에 — 코드·노트북·문서·산출물이 어떻게 공존하나.

ai-engineering-from-scratch/
├── assets/                       ← 배너·다이어그램
├── glossary/
│   └── terms.md                  ← 200+ AI 용어 사전 (한 곳 검색)
├── outputs/                      ← 모든 레슨의 종합 산출물
│   ├── prompts/                  - Prompt template 모음
│   ├── skills/                   - SKILL.md 모음 (Claude/Cursor용)
│   ├── agents/                   - Agent 정의 (deploy 가능)
│   └── mcp-servers/              - 빌드된 MCP server들
├── phases/                       ← 20 페이즈 × 503 레슨
│   ├── 00-setup-and-tooling/
│   │   ├── 01-dev-environment/
│   │   │   ├── code/
│   │   │   ├── notebook/
│   │   │   ├── docs/en.md
│   │   │   └── outputs/
│   │   ├── 02-git-and-collaboration/
│   │   └── ... (12 레슨)
│   ├── 01-math-foundations/       (22 레슨)
│   ├── 02-ml-fundamentals/        (18)
│   ├── ...
│   └── 19-capstone/               (5 프로젝트)
├── projects/                     ← Capstone 별도 프로젝트들 (빈 placeholder)
├── site/                         ← 학습 트래커 웹앱 (aiengineeringfromscratch.com 빌드 소스)
├── ROADMAP.md                    ← 진행률 추적
├── LESSON_TEMPLATE.md            ← 새 레슨 추가용 템플릿
├── FORKING.md                    ← 학교/팀 fork 가이드
├── requirements.txt              ← Python 의존성
└── README.md

특히 주목할 두 가지:

glossary/terms.md — 200+ AI 용어가 한 곳. 강의 듣다 "이 단어 뭐였지?" 할 때 GitHub 검색보다 빠르다.

LESSON_TEMPLATE.md — 새 레슨을 PR로 추가할 때 형식을 강제. 503개 레슨이 같은 톤·구조를 유지하는 비결.

6학습 포인트 — 무엇을 가져갈 것인가

단순 학습용을 넘어 — 메타-스킬과 도구가 다 들어있다.

6-1. AI 풀스택의 "맵"이 머릿속에 들어온다

Math → ML → DL → Modality → Transformer → LLM → Agent → Swarm → Production. 20개 페이즈의 순서 자체가 — "AI 엔지니어가 알아야 할 것의 의존 그래프". 처음부터 끝까지 안 해도 — 목차만 외워도 자기 학습 계획이 명확해진다.

6-2. 다언어 AI 인프라 — 현실에 가깝다

Python만으론 production AI가 안 된다. 토크나이저는 Rust, 에이전트는 TS, 수치 코어는 Julia — 이 레포가 정확히 그 분포. "하나만 알면 시니어 못 된다"는 현실을 — 실제 코드로 깨달을 수 있다.

6-3. SKILL.md / MCP Server / Agent 작성법

Phase 13~16이 — 모두 "AI 에이전트 인프라 작성법". MCP server를 처음부터 만들어 보고, SKILL.md 형식을 익히고, multi-agent 통신 프로토콜을 직접 짠다. 이게 2026 AI 엔지니어의 차별점이 된다.

6-4. RLHF·DPO·Constitutional AI를 손으로 구현

P10 LLMs from Scratch가 — 세 기법을 모두 직접 구현. PPO 알고리즘, 보상 모델, 선호 데이터셋. 다른 어디서도 이 깊이로 다루지 않는다. "왜 Claude는 그렇게 답하나"의 답이 이 페이즈에 있다.

6-5. 산출물 100+ 갖춘 포트폴리오

매 레슨이 — outputs/에 도구를 남긴다. 1년 끝나면 — 100+ prompts, 50+ skills, 20+ agents, 10+ MCP servers가 자기 깃헙에. 이게 채용 면접에서의 결정타. "이론은 알지만 만든 게 없는" 일반 학생들과 차별화.

7학습 환경 요구사항

처음부터 끝까지 어떤 하드웨어가 필요한가.

Phase 0~6 — 노트북 + 무료 GPU

로컬 노트북 + Colab Free / Kaggle

Math·기초 ML·소형 NN은 — CPU에서 충분. CV·NLP 일부는 Colab Free의 T4 GPU로 가능. 월 비용 0원. 학생·취준생에게 진입장벽 없음.

Phase 7~10 — 본격 GPU 필요

RTX 3090/4090 또는 클라우드 A100

Transformer 사전학습·Stable Diffusion fine-tune·LLM SFT/DPO는 — 24GB VRAM 이상 권장. RTX 3090 중고(2026 기준 50~80만원) 또는 — Runpod/Lambda Cloud의 A100 시간당 1~2달러. 1개월 학습에 ~50~100달러.

Phase 11~16 — 작은 LLM + 에이전트

로컬 GPU + 외부 LLM API

RAG·Agent 영역은 — 7B 정도 모델만 로컬 + Claude/Gemini API. OpenAI 비용은 — 자기 키 또는 [[freellmapi]] 같은 무료 티어 라우터로. 월 ~10~30달러.

Phase 17~19 — Production 시뮬

Docker + K8s 로컬 + 작은 클라우드

K8s는 — minikube/kind로 로컬에서 가능. Edge 배포는 Raspberry Pi. Production 시뮬은 — Vercel·Fly.io 무료 티어. "학습을 위한 클라우드는 — 학습 비용이 아니라 학습 자료다".

8직접 해볼 수 있는 실습 과제

난이도별 4개 — 503 레슨을 다 안 해도 의미 있다.

난이도 ★ (3일)

"Phase 0 + 1 — Setup + Math Foundations 22 레슨"

환경 설정 → 선형대수·미적분·확률을 NumPy/Julia로 손으로 구현. PCA·SVD·Fourier·Graph theory까지. 끝나면 — "AI 이론에 더 이상 겁먹지 않는다". ML/DL 페이퍼를 — 처음 한 단락에서 멈추지 않게 된다.

난이도 ★★ (2주)

"Phase 7 — Transformers Deep Dive 전체"

Self-Attention from scratch → MoE → Flash Attention → 마지막엔 Build a Transformer from Scratch. 끝나면 — "GPT가 왜 그렇게 답하는지"의 답이 코드 레벨에서 보인다. LLM 인프라 면접 90% 합격선.

난이도 ★★★ (1개월)

"Phase 14 + 15 — Agent + Autonomous"

Agent Loop·Tool Dispatch·Subagents부터 — AutoResearch·Self-Healing·Continuous Agents까지. 26 레슨 완주 + 마지막에 자기 자율 에이전트. 결과: 자기 GitHub에 working autonomous agent — 시리즈 A 스타트업 이력서에 통하는 포트폴리오.

난이도 ★★★★ (6개월~1년)

"전 503 레슨 + Capstone 5개"

20 페이즈를 다 — 정직하게. 매주 10~15시간. 끝나면 — "Mini GPT 학습한 적 있는 사람", "Multi-Agent Dev Team 만든 적 있는 사람"이 된다. 이게 2026 AI 엔지니어 시장에서의 — "학위보다 강한 신호".

9관련 기술 심화 학습 로드맵

이 레포가 끝난 다음 — 어디로 가나.

트랙 A — 연구

ICLR·NeurIPS·ICML 페이퍼 읽기

Phase 7~10이 끝나면 — 최신 페이퍼를 직접 읽을 base가 생긴다. Karpathy 채널 + 매주 한 페이퍼 review. ArXiv Sanity·Papers with Code로 트래킹.

트랙 B — Production AI Engineer

vllm·sglang·Triton — 추론 최적화

Phase 11·17이 끝나면 — production 인프라가 손에 닿는다. vLLM 코드 정독, Triton kernel 커스터마이즈, Modal·Replicate 같은 서버리스 LLM 서빙 플랫폼 실습.

트랙 C — AI Founder

SaaS·B2B 제품 한 개를 — 자기 도구로

Phase 14~16의 산출물(에이전트·MCP server)을 — 실제 제품으로. 한 도메인(법무·교육·헬스케어) 선택, MVP를 — outputs/ 폴더의 자기 도구들로 조립. "학습이 즉시 비즈니스가 되는" 유일한 시대.

트랙 D — Skills/Plugin 개발자

Anthropic·OpenAI Plugin 마켓플레이스

Phase 13·14의 MCP server·SKILL.md 산출물을 — 정제해서 공개. Anthropic Skill Marketplace·Cursor Plugin 마켓에 ship. "내 도구를 다른 AI 엔지니어가 쓴다"가 가장 빠른 평판 빌딩.

10핵심 키워드 사전

레포·문서·코드 안에서 자주 보는 용어.

용어
Backpropagation (역전파)
신경망 학습의 핵심 알고리즘. 출력 오차를 — 가중치 그래디언트로 역전파해서 가중치를 업데이트. Phase 3에서 NumPy로 직접 구현. PyTorch가 자동으로 해 주지만 — 한 번 손으로 하면 머릿속에 영원히 박힌다.
용어
Self-Attention
Transformer의 심장. 한 시퀀스 안의 모든 토큰이 — 서로를 보고 가중치를 계산. Q·K·V 행렬과 softmax. Phase 7-02가 정확히 이걸 from scratch로. 이걸 이해하면 — GPT·BERT·ViT의 90%가 풀린다.
용어
RAG (Retrieval-Augmented Generation)
LLM에게 — "이 문서들을 보고 답해"를 시키는 패턴. 벡터DB에서 관련 청크 검색 → LLM 컨텍스트에 주입 → 답변 생성. Phase 11-06, 11-07이 — 기본 RAG부터 chunking·reranking까지.
용어
LoRA / QLoRA (Low-Rank Adaptation)
큰 모델을 — 작은 추가 행렬만 학습해 fine-tune하는 기법. 70B 모델도 — 소비자 GPU에서 가능. Phase 11-08에서 실전 구현. "학습 비용이 100배 줄어든 핵심 발견".
용어
MCP (Model Context Protocol)
Anthropic이 표준화한 — "LLM과 외부 도구 사이의 USB-C". 서버는 도구·리소스·프롬프트를 노출, 클라이언트는 LLM과 그것을 묶음. Phase 13-03~06이 — 처음부터 server·client·resources·sampling을 직접 구현.
용어
Swarm Intelligence (군집 지능)
개체 단위로는 단순한 에이전트가 — 협력해서 복잡한 행동을 보이는 현상. 개미 군집, 새 떼. Phase 16-08이 — 이걸 AI 에이전트 시나리오에서 시뮬. "단일 강력한 에이전트 vs 약하지만 많은 에이전트"의 비교도.

11참고 링크

레포·산출물·관련 자료.

레포 본체: github.com/rohitg00/ai-engineering-from-scratch

로드맵: ROADMAP.md · 용어 사전: glossary/terms.md

저자 도구: SkillKit — 산출물(SKILL.md)을 Claude Code·Cursor에 설치.

유사 레포: karpathy/llm.c(C로 LLM), microsoft/generative-ai-for-beginners(21 레슨), microsoft/ai-agents-for-beginners(10 레슨).

한 줄 핵심

"매주 한 페이즈씩 — 1년이면 AI 엔지니어 풀스택. 503 레슨이 곧 자기 도구 100개+."

  1. 전부 다 하지 말 것. Phase 0+1만 해도 — 학부 1년 분량의 기반이 생긴다.
  2. Build It → Use It → Ship It의 6단계를 그대로 따를 것. Step 4(백지)와 Step 6(산출)이 — 다른 코스와의 차별점.
  3. outputs/ 폴더를 자기 GitHub로 따로 빼 publish. "ai-engineering-from-scratch 했다"보다 "여기 내가 만든 50개 도구"가 강하다.
  4. 다른 사람과 같이 진행. 한 달에 한 페이즈씩, 디스코드 학습 그룹. 혼자 — 503 레슨은 거의 안 끝난다.
  5. Phase 13+14에 더 비중. 2026 시장이 가장 원하는 영역.

분석 대상: rohitg00/ai-engineering-from-scratch · TrendShift 14위(2026.05.21) · MIT License · 503 lessons · 20 phases · 작성: 유행레포정리 프로젝트