影片狀態：已附影片；播放未逐支確認。 影片來源與說明
本篇對應 CMU 11-785 Spring 2026 的 Lecture 9: CNNs I。主要證據是官方投影片與官方 YouTube 錄影；下文只整理兩者能支持的內容，不補寫課堂問答或未公開的講者說法。
這一講處理什麼
這講的中心是為什麼要掃描輸入：以辨識 "welcome" 這個詞為例，說明位置改變時的 pattern 偵測、把掃描分散到多層、以 max pooling 處理形變，以及 2D 稱 CNN、沿時間軸的 1D 稱 time delay neural network，最後以 LeCun 的 MNIST 數字辨識網路收尾。讀的時候要把「模型或演算法的定義」、「它最佳化的目標」與「實際計算怎麼流動」分開記。前者說明允許哪些函數，第二項說明訓練偏好什麼結果，最後一項才決定記憶體、速度與數值穩定性。
課程把這個主題放在完整序列的第 9 講，因此它既承接前面的表示與訓練語言，也替後續模型建立共同元件。不要只抄名詞；每遇到一個公式，就標出輸入、輸出、可學參數與沿哪條路徑傳遞梯度。
概念主線
先用 shape 檢查理解：把每個張量的 batch 維度、特徵維度與序列／空間維度寫在公式旁。接著問運算是否共享參數、是否需要正規化，以及訓練和推論時有沒有不同。這三個問題通常能抓出「公式看懂、程式仍寫錯」的落差。
再把局部運算放回整體目標。深度學習模型不是靠單一 layer 成功；資料、表示、loss、optimizer 與評估方式共同決定行為。若某個結果改變，先固定其他條件再找原因，避免一次同時換模型、資料增強與學習率。
自己重做一次
今晚的最小練習是：手算單通道小矩陣卷積，逐格核對輸出 shape。先用極小輸入手算一輪，再以 NumPy 或 PyTorch 重做，最後比較兩者。若結果不同，先檢查 shape、索引與 reduction，之後才懷疑理論。
自我檢查不以「程式能跑」為標準。至少記錄一個預期不變量，例如機率和為一、loss 應下降、輸出 shape 固定，或數值梯度與解析梯度接近。這是沒有課內 hidden grader 時仍能保留的回饋迴路。
與正式作業的邊界
Spring 2026 assignment table只公開 HW1–HW4 的題名、期限與平台連結；完整 handout、starter、資料、Autolab 測試與 Piazza 說明並未形成匿名可得的同版本套件。本篇練習是依公開講授材料設計的縮小版，不是正式作業重製，也不提供答案。
需要更多操作練習時，可從官方 recitation／bootcamp table選同主題 notebook。那些公開資源是補充練習，不等於正式 HW starter。
讀完後
闔上 slides，用一張紙寫下這講的輸入、輸出、目標函數與一個失敗模式。能不看筆記說明這四項，才往下一講；否則回到剛才的小例子，縮小輸入直到每一步都能人工核對。
課程影片來源
影片連結已與本文採用版本的官方課程頁核對。
原始影片：Lecture 9 official YouTube recording
課程與錄影入口：
查核日期：2026-10-10。
內容核對：已依字幕核對（2026-10-10）：影片自動字幕全程約 82 分鐘；抽查開頭、中段、結尾並搜尋 scan、pooling、time delay、MLP。字幕確認本講由「掃描 pattern」推導出 CNN，但沒有「卷積核」「特徵圖」「權重共享」這些詞，已改寫主題描述。
更新紀錄
- 2026-10-10：標註影片狀態，核對錄影來源與取得方式。
- 2026-10-10：重查影片狀態。即時比對官方講課表，嵌入影片與該講官方 YouTube 連結一致；播放未逐支確認。
- 2026-10-10：依字幕核對影片內容。改寫主題描述（影片從「掃描 pattern」推導 CNN，未使用卷積核、特徵圖、權重共享等詞）。
參考資料
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