CME295: Transformers & Large Language Models 是 Stanford 計算與數學工程(CME)課號下的課,授課者是 Afshine Amidi 和 Shervine Amidi。兩人都做過 Uber、Google、Netflix,很多人更早是從他們替 Stanford CS 230 做的 VIP cheatsheets 認識他們,這門課的投影片也大量沿用那套圖。
這門課用九堂課,從 tokenization 一路講到 AI agent 和 LLM 評估,每堂課錄影都是一小時四十多分鐘。它不教你寫程式,教的是一張地圖:Transformer 怎麼變成 LLM、LLM 怎麼被訓練和對齊、又怎麼被包成會用工具的 agent。
這個系列會把九堂課逐堂讀完。這篇先交代課程長什麼樣、2025 和 2026 兩版差在哪、跟站上已經寫過的 CS224N 和 CS336 怎麼分工。
課程形式:兩學分、沒有作業、只有兩次考試
課程首頁寫得很直接:
No homework. However, there are two exams: a midterm and a final.
2026 版第 1 講投影片列的細節是:每週五下午 3:30 到 5:20 在 Thornton 110 上課,2 學分,可選等第或 Credit/No credit,課堂全程錄影,期中和期末各佔成績 50%。先修寫的是機器學習基礎和線性代數。
「沒有作業」決定了這門課的性格。CS336 要你從零寫出 tokenizer 和 GPU kernel,CME295 則是一門概念課,它要你講得出每個零件為什麼存在、換掉會怎樣。2025 年的期中考是 90 分鐘閉卷,題型是選擇題加簡答,第一題考的就是「subword tokenization 比 word-level 好在哪」。
教科書是兩人自己寫的 Super Study Guide: Transformers & Large Language Models。另外有一份公開的 cheatsheet,GitHub repo 在 2026-09-29 查詢時有 4,751 顆星,投影片說已經被翻成 14 種語言。
想正式修課的人可以走 Stanford Online,但頁面特別註明:這門課只有 2 學分,非學位生每季至少要修 3 學分,所以得再搭一門課。
2025 版:九堂完整的課
2025 版課表已經結課,九堂影片、投影片 PDF,以及期中、期末的考卷和解答都公開。這個系列的主幹用的就是這一版。
| 講次 | 主題 | 內容 |
|---|---|---|
| 1 | Transformer | tokenization、embedding、word2vec、RNN/LSTM、attention |
| 2 | Transformer 家族與技巧 | MHA/MQA/GQA、位置編碼、RoPE、BERT 家族 |
| 3 | LLM | MoE、sampling、prompting、chain of thought |
| 4 | 訓練 | 預訓練、量化、硬體最佳化、SFT、LoRA |
| 5 | 偏好調校 | RLHF、reward model、PPO、DPO |
| 6 | 推理 | reasoning model、GRPO、scaling |
| 7 | Agentic LLM | RAG、function calling、ReAct |
| 8 | 評估 | LLM-as-a-judge、偏誤與陷阱 |
| 9 | 趨勢 | 總複習、Vision Transformer、Diffusion LLM |
考試範圍剛好切成兩半:期中四大題各 25 分,對應第 1 到 4 講;期末四大題對應第 5 到 8 講。第 9 講不考。
2026 版:老師自己說改了三件事
2026 版在 9 月 25 日開課,新課表同樣是九講。第 1 講投影片有一頁叫「Difference with last year's edition」,列出三項新內容:後訓練方法、AI agents、Diffusion LLMs。
對照兩份課表,改動比這三項更大:
flowchart LR
subgraph Y25["2025 版"]
A1["1 Transformer"]
A2["2 模型家族與技巧"]
A3["3 LLM"]
A4["4 訓練"]
A5["5 偏好調校"]
A6["6 推理"]
A7["7 Agentic LLM"]
A8["8 評估"]
A9["9 趨勢"]
end
subgraph Y26["2026 版"]
B1["1 Transformer"]
B2["2 LLM"]
B3["3 LLM 訓練"]
B4["4 LLM 的強化學習"]
B5["5 LLM 系統(新)"]
B6["6 AI Agents(大改)"]
B7["7 評估"]
B8["8 Diffusion LLM(新)"]
B9["9 趨勢與多模態"]
end
A1 --> B1
A2 --> B2
A3 --> B2
A4 --> B3
A4 --> B5
A5 --> B3
A5 --> B4
A6 --> B4
A7 --> B6
A8 --> B7
A9 --> B8
A9 --> B9
- 2025 的第 2、3 講併成一講:BERT 家族和 prompting、chain of thought、self-consistency 從課表上消失。
- 訓練拆成兩講:原本擠在第 4、5、6 講的內容重組成「訓練」和「LLM 的強化學習」。新增了 on-policy distillation,強化學習那講從 policy gradient 的數學記號講起。
- 新增 LLM 系統:分散式訓練、KV cache、speculative decoding、FlashAttention 和硬體取捨,2025 版只在訓練那講帶過。
- Agent 那講幾乎重寫:2025 課表列的是 RAG、function calling、ReAct(投影片裡其實已經各有一節講 MCP 和 A2A);2026 課表改列 tool calling、MCP、記憶與檢索、context compaction、harness 最佳化、coding agent、skills 和 plugins,後四項是真正的新主題。
- Diffusion LLM 升格成整講:2025 是第 9 講裡的一段,2026 分成連續、離散、masked diffusion 的訓練與推論。
第 1 講的時間軸也變了。2025 版停在「對話時代」;2026 版多了一格「Agentic era」,放上 Claude Code、Cursor、Codex 和 Antigravity,最後一頁寫著「CME 295 will cover "conversational" and "agentic" era」。
跟 CS224N、CS336 怎麼分工
三門課都在 Stanford,主題重疊不少,差別在深度和動手的程度:
| CS224N | CME295 | CS336 | |
|---|---|---|---|
| 定位 | NLP 與深度學習 | Transformer 與 LLM 的全景 | 從零打造語言模型 |
| 作業 | 四份程式作業+期末專案 | 沒有,只有兩次考試 | 五份重實作作業 |
| 講到 agent 嗎 | 一講(RAG 與 language agents) | 2026 版有一整講 | 沒有 |
| 適合 | 想打 NLP 基礎 | 想一次看懂全貌 | 想自己訓練模型 |
所以這個系列不會重寫 CS224N 和 CS336 講過的東西。碰到 word2vec、反向傳播、GPU kernel 這類需要深挖的地方,會直接連到那兩個系列的對應篇章。CME295 的價值在於它把整條線壓在九堂裡,而且每年跟著業界改課表。
這個系列怎麼讀
- order 1 到 9:照 2025 版九講逐篇寫。每篇結尾有兩段固定內容:「2026 版改了什麼」,以及從 2025 考卷挑出的「自我檢測」題(只寫題意,附原 PDF 連結)。
- order 10 到 13:2026 版新增的四講先寫成「課前預寫版」,根據 2026 課表、2025 投影片與原始論文整理,影片上架後再對照更新:LLM 系統(10 月 30 日)、LLM 的強化學習(10 月 16 日)、AI Agents(11 月 6 日)、Diffusion LLM(11 月 20 日)。
- 先修:線性代數和機器學習基礎。缺機器學習基礎的話,可以先讀 Stanford CS 課程地圖裡排在前面的課。
今晚能做的一件事:打開 2025 版播放清單的第 1 講,配著投影片看前 30 分鐘的 tokenization 段落,再來讀本系列第 1 篇。
參考資料
- CME 295 課程首頁
- CME 295 2026 版課表
- CME 295 2025 版課表
- 2025 版 YouTube 播放清單
- 2026 版第 1 講投影片(PDF)
- 2025 期中考(PDF)/解答
- 2025 期末考(PDF)/解答
- Stanford Online:Transformers and Large Language Models
- Super Study Guide: Transformers & Large Language Models
- afshinea/stanford-cme-295-transformers-large-language-models(cheatsheet repo)
- Stanford CS224N 導讀
- Stanford CS336 導讀
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