清華大學資工系高宏宇老師的《自然語言處理》,是一門掛在 TAICA 臺灣大專院校人工智慧學程聯盟底下的主導課程。兩個學期的 Syllabus 都寫著班級人數 1200 人、開課級別研究所;TAICA 開課清單標的授課語言是中文。它從「電腦為什麼讀不懂『冬天:能穿多少穿多少』」講起,經過 TF-IDF、詞向量、RNN、Transformer、BERT,一路講到 RLHF、PEFT 與 RAG。
對校外讀者來說,這門課最特別的是教材放的位置:不在學校的課程網站,而在實驗室的 GitHub repo。每週的投影片、YouTube 直播錄影連結、作業 PDF 和 notebook 都掛在同一張表上。
這篇是系列入口,只回答三件事:這門課的定位與兩學期差異、校外讀者實際拿得到什麼、該從哪裡開始讀。每週的內容留給後面各篇。
本文依據:repo 首頁 README(2026 版)、2025 README、2025 W0_Syllabus.pdf、2026 Syllabus-115.pdf、2025 作業總表、2026 作業總表、TAICA 114 學年上學期與115 學年上學期開課清單,以及 IKMLab NTHU YouTube 頻道的錄影。全部在 2026-09-30 打開核對,錄影逐支用 YouTube oEmbed 確認可公開播放。
這門課的硬事實
- 定位:2025 的 Syllabus 封面寫「主導課程5:自然語言處理」,並註明 1200 人中保留 100 人給清大,聯盟學校平均每校約 50 人。TAICA 開課清單把它歸在「人工智慧自然語言技術學分學程」,難度標了八顆星,課程屬性是研究所課程。
- 講者:Syllabus 第一頁寫高宏宇是清華大學資訊工程系教授;2026 版另列清華大學計算與通訊中心主任,並列出多項 NLP 資料競賽名次。
- 課程目標:兩版 Syllabus 同一段話:涵蓋 NLP 與大型語言模型的基礎與前瞻技術,並提供理論基礎與實際應用。
- 不教什麼:Syllabus 的「Not included」欄列了 Speech、Prompt usage、開發新模型、解決生成式 AI 問題。2025 版還有一頁「Is NOT designed for」,對象包括「學如何魔法詠唱」和「沒考試,想靠共同協作完成作業的人」。
- 上課平台:兩學期都用 NTU COOL 課號 41436,校外讀者進不去;公開的只有 GitHub 與 YouTube。
兩學期對照:Fall 2025 與 Fall 2026
本系列以已經結束的 Fall 2025 為基準,Fall 2026 的差異集中寫在這裡和期末專題那一篇。
| Fall 2025(114-1) | Fall 2026(115-1,進行中) | |
|---|---|---|
| 同步遠距時段 | 週二 13:20–15:10、週四 13:20–14:10 | 週四 9:00–12:00 |
| TAICA 盟校型態 | 封閉式鏡像課程/條件式衛星課程 | 鏡像課程 |
| 評分 | 作業 70%(Syllabus 寫 5 份)+期末專題 30% | 作業 75%(4 份)+期中考 25% |
| 專題/考試 | 3–4 人一組;Proposal 6%、Progress report 6%、Poster 6%、Report 12%;No GPU provided | 期中考排在 W14,實體考試 |
| 新單元 | 無 | Syllabus 新增「NLP issues in LLM era:Reasoning / Agentic AI」,W16 排 Reasoning / Agent |
| 算力 | 專題頁寫 No GPU provided | TAICA 算力補助:9 月到 12 月,總額 9 萬元,例如 100 運算元帳號 100 名或 500 運算元帳號 40 名,細節待公告 |
| 批改 | Syllabus 未寫 | Human-TA 批改,AI-TA 協助;投影片寫「Your Insight, not GPT insight」 |
| 公開進度 | W1–W16 全部掛上 | 只到 W3 |
時段與盟校型態出自 TAICA 開課清單,其餘出自兩份 Syllabus。有一個小地方要注意:2025 資料夾裡的 W0_Syllabus.pdf,封面寫的是「113-1 主導課程5」,也就是 2024 秋季的學期代號,時段則和 TAICA 114 學年上學期清單一致。這份檔案看起來是沿用前一年的封面,本系列只把它當作 2025 年公開的課綱來引用。
2026 的 Syllabus 開頭換了一段「Why Study Natural Language Processing?」,引用 Eduard Hovy 在 ROCLING 2024 的演講「Worries in the LLM era」,把 LLM 時代的 NLP 分成工程、應用與研究三個方向。這段在 2025 版沒有。
2025 README 的週次欄不能照抄
打開 2025 README 會看到 Week、Topics、Slide、Video、HW 五欄。Topics 欄是 Syllabus 的課綱模板,和那一列實際掛的投影片對不起來。 例如 W7 的 Topics 寫「Python for text tutorial (1/2)」,那一列掛的卻是解碼策略投影片和 Hugging Face BERT 助教課;W10 寫「Decoding Strategies」,掛的是 RAG 投影片。
投影片檔名的週次也不可靠:W3_Transformers.pdf 實際掛在 W4,W11_RAG.pdf 掛在 W10。本系列一律以「那一列實際掛的投影片與錄影」為準。下表是依此整理的 Fall 2025 實際進度:
| 週 | 實際掛的教材 | 系列篇目 |
|---|---|---|
| W1 | Syllabus、NLP brief | 1 NLP 簡介與傳統文字處理 |
| W2 | 詞向量與語言模型(RNN);HW1 | 2、3 |
| W3 | Seq2seq 與 Attention | 4 |
| W4 | PyTorch 助教課、Transformers | 5、6 |
| W5 | Sub-word tokenization;HW2 | 7、5 |
| W6 | BERT and its family | 8 |
| W7 | 解碼與評估、HF BERT 助教課 | 10、9 |
| W8 | GPT-3、InstructGPT、RLHF;HW3 | 12、9 |
| W9 | GPT-2/T5 助教課、PEFT | 11、13 |
| W10 | RAG | 14 |
| W11 | 只有錄影,沒有掛投影片 | 15 |
| W12 | LLM API 助教課;HW4 | 16、17 |
| W13 | RAG 助教課 1、2 | 17 |
| W14 | 課程總結、DeepMind Reasoning 演講筆記 | 18 |
| W15–W16 | 期末專題報告錄影 | 19 |
公開程度:Fall 2025 是 A3,Fall 2026 目前 A2
評級採用本站全球 AI/CS 課程地圖的 A0–A3:A2 是教材部分開放、可以做選題式導讀但必須列出缺口;A3 是系統化教材加上作業與必要檔案,足以自學。
Fall 2025:A3 足以自學
拿得到的東西:
- 講課投影片:W1–W10 與 W14 的講課 PDF 都在 2025/Slides。
- 錄影:README 掛了 32 支課堂錄影(W1–W16,每週一到三支)加 4 支作業說明片,全部在 IKMLab NTHU 頻道公開。W8 的 HF BERT 助教課標題沒有「[Fall 2025]」字樣,寫的是「Week 8 Tue. [助教課]」,卻掛在 README 的 W7 列。
- 作業:作業總表列了 4 份,Word Analogy、Arithmetic、Multi-output learning、RAG。每份都有說明影片、題目 PDF、報告模板與
main.ipynb,資料檔也放在資料夾裡,例如 HW1 的questions-words.csv、HW2 的arithmetic_train.csv與arithmetic_eval.csv、HW4 的cat-facts.txt與questions_answers.txt;HW3 用 SemEval 2014 Task 1 資料集。 - 助教課 notebook:2025/Reference 有 BERT、GPT-2/T5 摘要、RAG 兩堂實作與 LLM API 的 notebook。
缺口:
- 沒有公開解答或評分腳本,這些在 NTU COOL。唯一公開的成績資料是 Syllabus-115 第 46 頁的 2025 成績分布圖,見期末專題與 2026 變化。
- Syllabus 寫「5 assignments for each student」,repo 只有 4 份。本系列不猜第 5 份是什麼。
- 期末專題只有 Syllabus 上的評分結構與報告錄影,沒有題目或規格文件。
- W11 只有錄影,沒有掛投影片。
- 助教課投影片封面日期是 2024 年,LLM API notebook 裡的模型也是 2024 年的型號。讀到那幾篇時會標出教材年份。
Fall 2026:A2,進行中
首頁 README 目前掛了 W1–W3:Syllabus-115.pdf、W1_NLP_brief_v2.pdf(W1 與 W2 都用它)、W2_Word embeddings and Language Modeling (RNN)_v2.pdf(W3),3 支錄影,以及 W3 發下的 HW1。2026 作業總表只有 Assignment 1 Word Analogy,說明影片是這支。W4–W16 的欄位都還是空的。
有一個容易誤讀的地方:2026/Slides 資料夾裡已經有 W3_Transformers.pdf、W11_RAG.pdf 等和 2025 同名的檔案,但 2026 README 沒有連到它們。本系列不把它們當作 2026 已公開的教材。
系列地圖
系列照 Fall 2025 的實際順序走:「看得到文字 → 表示 → 序列 → 架構 → 預訓練 → 生成與評估 → LLM 對齊 → 省參數微調 → 外接知識 → 推理」。助教課和對應作業合成一篇,讓你在同一篇裡學工具、再用工具交作業。
| # | 篇目 | 聚焦問題 |
|---|---|---|
| 1 | NLP 簡介與傳統文字處理 | LLM 以前,怎麼把文字變成能計算的東西? |
| 2 | 詞向量與語言模型:從 n-gram 到 RNN | 「預測下一個字」怎麼從數次數走到神經網路? |
| 3 | HW1 Word Analogy | 詞向量真的學到「king − man + woman」嗎? |
| 4 | Seq2seq、LSTM 與 Attention | 輸入輸出長度不同時怎麼辦? |
| 5 | PyTorch 助教課+HW2 把算式當語言 | LSTM 能學會算術嗎? |
| 6 | Transformer 與 Self-Attention | 拿掉 RNN 之後,模型怎麼知道字的關係和位置? |
| 7 | Sub-word Tokenization | 為什麼詞彙表是「半個字」? |
| 8 | ELMo、BERT、T5、BART、GPT | encoder、encoder-decoder、decoder 三條路差在哪? |
| 9 | HF BERT 助教課+HW3 多輸出學習 | 一個 BERT 同時做回歸和分類,loss 怎麼設計? |
| 10 | 解碼策略與 NLG 評估 | 生成的文字怎麼打分數? |
| 11 | GPT-2/T5 中文摘要實作 | decoder-only 和 encoder-decoder 做摘要,實作差在哪? |
| 12 | GPT-3、InstructGPT 與 RLHF | 會接話的模型怎麼變成聽得懂指令的助理? |
| 13 | Parameter-Efficient Fine-Tuning | 沒有 GPU 叢集,怎麼微調大模型? |
| 14 | RAG(上):幻覺與檢索器 | 稀疏向量和稠密向量各有什麼長處? |
| 15 | RAG(下):從 ODQA 到 Self-RAG | 檢索器接上生成器之後還會壞在哪? |
| 16 | LLM API 助教課 | prompt、JSON 輸出、few-shot 用 API 怎麼做? |
| 17 | RAG 助教課+HW4 | 兩種做法各做一個回答貓咪冷知識的 RAG |
| 18 | 課程總結與 LLM Reasoning 筆記 | 預訓練模型不靠 prompt 會不會推理? |
| 19 | 期末專題與 Fall 2026 改版 | 2026 為什麼改成期中考? |
三種讀法
快速讀一輪(8 篇):1 → 2 → 6 → 8 → 12 → 13 → 14 → 18。這條線只走講課,跳過助教課和作業,適合想知道「從 TF-IDF 到 RAG 中間發生了什麼」的人。
完整跟課(20 篇):照 0 到 19 的順序讀,每篇附的錄影連結就是對應週次的直播。這條線大約是一學期的份量。
只做作業(6 篇):3 → 5 → 9 → 17,外加兩篇工具篇 11 和 16。每篇都會列出題目 PDF、starter notebook、資料檔與說明影片的連結,你可以直接開 main.ipynb 動手。記得沒有公開解答可以對,交出去也沒有人改。
今晚能做的事:打開 2025 README,點 W1 的 Slide1 和 Video1,看第一週在講什麼;想直接動手的人,把 HW1 的 main.ipynb 丟進 Colab。
延伸閱讀
內容重疊的部分,本系列照樣完整講,下面只是給想對照另一種講法的人:
- Stanford CS224N 導讀:英文授課的 NLP 主課,逐屆比對 2019 到 2026 的課表。
- Stanford CS224U 導讀:偏自然語言理解、檢索與評估方法。
- 台大李宏毅 機器學習 2026 Spring 導讀:同樣是中文授課、錄影全開,但主軸是 AI Agent 與模型行為。
參考資料
- IKMLab/NTHU_Natural_Language_Processing(首頁 README,2026 版)
- 2025 README:Fall 2025 週次表
- 2025 W0_Syllabus.pdf
- 2026 Syllabus-115.pdf
- 2025 Assignments README
- 2026 Assignments README
- 2025 Reference notebooks
- TAICA 114 學年度上學期開設課程清單
- TAICA 115 學年度上學期開設課程清單
- IKMLab NTHU YouTube 頻道
- Fall 2025 Week 1 Tue. 錄影
- Fall 2026 Week 1 錄影
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