Как поменять образ деятельности:
1) Устроиться на работу в компанию, которая этим занимается, может вам разрешат хотя бы заваривать чай и разносить печеньки тамошним разрабочикам
2) Сделать свою успешную софтокомпанию, добиться известности и получить заказ на разработку какой-нибудь сложной системы.
3) Просто придумать какйю-то идею и пытаться ее реализовать.
«Хитроумное кеширование» — этого нет, кеширование не более чем костыль.
«Алгоритмы» — если вам интересны алгоритмы, решайте олимпиадные задачи, например на codeforces и читайте статьи по способы сортировки, поиска пути на графе, вроде на тему алгоритмов есть какой-то западный видеокурс по Computer Science.
Товарищу, который написал про геймдев, не верьте — российский «геймдев» не имеет ничего общего с компаниями врде Valve/id Software и занимается копипастингом зомбиферм, натягиванием моделей на купленные движки, убогоиграми для айфонов и прочей иногда впрочем хорошо оплачиваемой ерундой.
Про фриланс — тоже не верьте, там обычно задачи уровня «I need a plugin for my ecommerce site».
По мне, так реально сложные и важные задачи — это распознавание образов и ориентация в пространстве (не на уровне OpenCV и статей с хабра, а на уровне как их распознают живые сущеста), распознавание речи и музыки, автопилот для автомобиля, автоматизация добычи природных ресурсов и сервисы для городской инфраструктуры (вроде управления светофорами или мониторинг проблем со светом).
