Backpropagation 如何重用 Chain Rule|CMU 07-280 第 12 堂
Lecture 12 把神經網路視為 computation graph:forward pass 保存中間量,backward pass 從 loss 開始傳遞 upstream gradient,並用線性層、activation 與 softmax 的局部規則一次算出全部參數梯度。
Lecture 12 把神經網路視為 computation graph:forward pass 保存中間量,backward pass 從 loss 開始傳遞 upstream gradient,並用線性層、activation 與 softmax 的局部規則一次算出全部參數梯度。
Lecture 13 把 alignment 拆成目標規格、distribution shift、監督與修正能力,並用 autonomous AI scientists 的 benchmark selection、data leakage 與 post-hoc selection 實驗說明:只看最終論文不足以稽核整個研究流程。
Lecture 14 以 local connectivity 與 parameter sharing 取代全連接影像模型,從 convolution、stride、padding、pooling 走到 AlexNet、GPU data parallelism、ResNet skip connection 與 BatchNorm。
Lecture 15 將 pretrained model 拆成 representation g 與 task head h:可以凍結 g 只訓練 head,也能用較小 learning rate fine-tune 部分或全部參數;選擇取決於資料量與 source-target 差距。
Lecture 16 從 likelihood p(D|θ) 出發,以 i.i.d. 將聯合機率寫成乘積,再用 log 變成和;Bernoulli MLE 得到樣本比例,conditional Bernoulli 得到 logistic cross-entropy,Gaussian noise 則得到 squared error。
第 17 講先決定文字如何切成 token,再用 N-gram 把序列機率改寫成可從 corpus 計數的條件機率;tokenization 不是前處理小事,而是模型能看見什麼的第一個設計決定。
第 18 講把 chain rule 截成 N-gram Markov assumption,以 corpus counts 做 MLE,再比較 greedy、categorical sampling 與 temperature;真正的瓶頸是未見 context 的零機率與固定視窗。
第 19 講以兩個 embedding matrices、dot-product similarity、softmax 與 cross-entropy 建立最小 next-token model,讓相似 context 透過共享向量參數取代 N-gram 的獨立計數格。
第 20 講先把單 token embedding 擴成 sequence,以 positional encoding 補順序,再推導 Q/K/V scaled dot-product attention、causal mask 與 multi-head blocks,最後接到 GPT-2。
第 21 講把隨機序列決策寫成已知 dynamics 的 MDP,以 Bellman backup 定義 value 與 Q-value,再用 value iteration 或 policy iteration 求最佳 policy。
第 22 講保留 MDP 骨架,拿掉已知 transition 與 reward 的假設;TD learning 用一步 sample 更新 value,Q-learning 再以 off-policy target 直接學最佳 action values。
第 23 講以 Qθ(s,a) 取代巨大 Q-table:先用 features 線性近似並由 squared TD error 推導 gradient update,再以 replay data 與固定 target network 形成 DQN。
Spring 2026 Lecture 24 是 MCTS,不是 Fall 2026 的 LLM post-training;本講以 selection、expansion、rollout、backup 與 UCB 分配模擬,再由 policy/value heads 與 self-play 接到 AlphaZero。
第一階段把 Lectures 1–12 串成同一條決策鏈:先定義狀態、動作與目標,再用 heuristic、loss、regularization 與 backpropagation 控制龐大搜尋空間。
第二階段不把 CNN 與 Transformer 當兩份架構圖背誦,而是透過 HW8 與 HW11 檢查表示、計算圖、訓練、遷移與生成是否真的接得起來。
第三階段把 value、policy、bootstrapping、function approximation 與 MCTS 接成 AlphaZero:network 提供先驗與估值,search 改善決策,self-play 再產生下一輪資料。
Spring 2026 Lecture 1 聚焦神經元、感知器、連結主義與深度學習問題設定;本文依官方 slides 與錄影重建主線,並提供不依賴課內 grader 的小型自我檢查。
Spring 2026 Lecture 2 聚焦布林函數、網路深度與寬度對表示能力的影響(含多輸入 XOR 的例子),並在結尾銜接到下一講的訓練問題;本文依官方 slides 與錄影重建主線,並提供不依賴課內 grader 的小型自我檢查。
Spring 2026 Lecture 3 聚焦學習問題的設定(輸入與輸出如何表示成數字)、perceptron 學習規則及其不適用於多層網路、可微分的 divergence,以及經驗風險最小化(loss);本文依官方 slides 與錄影重建主線,並提供不依賴課內 grader 的小型自我檢查。
Spring 2026 Lecture 4 聚焦導數與梯度的定義、極值與二階導數、沿負梯度反覆更新的梯度下降,以及訓練前要先定義的網路、輸入輸出表示與 divergence;本文依官方 slides 與錄影重建主線,並提供不依賴課內 grader 的小型自我檢查。