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Harvard CS181 期中檢核:用官方 checklist 盤點 HW0–HW3

2026年9月29日1 分鐘
TL;DRCS181 Spring 2026 期中考在 3/10 課堂上進行,佔總成績 15%,閉卷但可帶一張雙面筆記。官方 midterm checklist 分成迴歸、分類、神經網路與模型選擇、SVM 四塊;本篇把每塊對回 HW0–HW3 的題號,標出 2026 作業沒練到的缺口,並說明 2025 版 practice、review 與 concept checks 怎麼用。

🌏 English version

⚠️ 版本與存取:考試日期與配分來自 2026 官方 schedule 與 2026 syllabus。課站 static/ 目錄下的考試資源版本不一:midterm practice 與 midterm review 標頭是 2025,notation glossary 標 2025 年 3 月 2 日,midterm checklist 與 concept checks 沒有標年份。這些 PDF 可以直接用網址開,但課站導覽頁沒有連結。2026 期中考題與解答沒有公開。

Harvard CS181 的期中考排在第 7 週週二,2026 年 3 月 10 日,在課堂上考。依 syllabus,期中考佔總成績 15%,考試閉卷,但可以帶一張 8.5×11 吋、正反面都能寫的筆記。

這個時間點很特別:HW2 已經交了,HW3 還在做(3 月 23 日才截止)。所以期中考前你寫過 HW0–HW2,HW3 大概寫到一半。本篇不教新東西,只做一件事:拿官方 checklist 對你寫過的作業,找出哪裡是真的會、哪裡只是寫過。

官方 checklist 開頭說得很直接:

"For emphasis: the midterm is not about memorization but will be designed to test your conceptual and analytical understanding."

TL;DR

  • 範圍:midterm checklist 分四塊:Regression、Classification、Neural Networks & Model Selection、SVMs。每塊再分「要知道」「給公式後能推」,部分主題另列「不考」。
  • 2026 作業的缺口:Bayesian 的 posterior predictive、marginal likelihood 與 SVM 的 hard/soft margin、slack、參數 C,在 2026 HW0–HW3 裡幾乎沒練到。這幾項要靠 2025 review 與 2024 scribe notes 補。
  • 使用順序:checklist 自評 → concept checks → 2025 practice 限時做 → 對 soln → 回頭補 section。
  • 今晚能做的一步:把 checklist 印出來,每一條旁邊寫下你在哪份作業的哪一題碰過它。寫不出題號的那幾條,就是這週要補的。

五份官方資源各是什麼

資源版本內容什麼時候用
Midterm checklist未標年4 大主題,每題分「要知道/給公式能推/不考」第一步,自評
Concept checks(soln)未標年7 頁、10 個主題,前 4 個(線性迴歸、分類、模型選擇與 NN、SVM)屬期中範圍快速檢查直覺
Midterm practice(soln)2025前面是 2025 Midterm Topic List,接著 11 道練習題限時模擬
Midterm review(soln)Spring 2025review session 講義:Regression、Classification、Model Selection、Neural Networks、SVM補觀念
Notation glossary2025-03-02課程符號表:X 是 N×D 資料矩陣、p(D; θ) 與 p(D|θ) 分別表示頻率派與貝氏的 likelihood 等看不懂符號時查

2025 practice 的開頭特別提醒:這份練習放了很多推導題,但正式考試只會有少量這類題目,其餘是比較不技術性的概念題。所以做 practice 時,不要只練推導速度。

用 checklist 對回 2026 作業

下圖是四大主題與 2026 作業的對應。實線是作業有直接練到,虛線是只在 section 或舊講義出現。

flowchart LR
  R[Regression] --> H1[HW1 P1–P4]
  R --> H2a[HW2 P1 bias-variance<br/>HW2 P4 ridge + GD]
  C[Classification] --> H2b[HW2 P2 生成式 MLE<br/>HW2 P3 五種分類器]
  C -.-> S3[Section 3 perceptron]
  N[NN & Model Selection] --> H3a[HW3 P2 backprop]
  N --> H2c[HW2 P1.7 cross-validation]
  V[SVM] --> H3b[HW3 P1 kernel、support vectors]
  V -.-> L10[2024 lec10–11<br/>2025 review §5]

1. Regression

checklist 的「要知道」包括 bias trick、least squares、w* 的推導、基底函數、ridge 與 LASSO、bias-variance 與過擬合的關係,以及 Bayesian linear regression 中先驗與正則化的關係。

  • 練過的:HW1 的 Basis Regression 與 Probabilistic View of Regression and Regularization(在 Gaussian/Laplace 先驗下推出 ridge/LASSO 的 MAP 形式);HW2 Problem 1 的 bias-variance 分解與 Problem 4 的 ridge 梯度。
  • 缺口:checklist 還列了 posterior、posterior predictive、marginal likelihood,以及「給定共軛分布形式時求後驗參數」。2026 課表沒有獨立的 Bayesian 講題,作業也沒練到後兩項。可以補的材料是 2024 lec07 scribe notes(Bayesian model selection)與 2025 practice 的第 5 題 Bayesian Linear Regression。
  • 不考:二階或其他進階最佳化方法,以及背誦共軛關係。

2. Classification

「要知道」包括 hinge、0/1、logistic 三種損失的角色,梯度下降的直覺與學習率過大過小會怎樣,perceptron 在線性可分資料上的保證,以及 generative(Naive Bayes)與 discriminative(logistic regression)的差別。

  • 練過的:HW2 Problem 2(含 Lagrange multiplier 的生成式 MLE)、Problem 3(共享與分開共變異數的 Gaussian、softmax、kNN),正好對應 checklist 的「給定先驗與類條件分布,處理完整 log-likelihood」與「比較參數式與非參數式分類器」。
  • 只在 section:perceptron 與 ROC/AUC 在 Section 3 有練習題,2026 作業沒有對應題目。Naive Bayes 在 2026 作業裡也沒有單獨出題。

3. Neural Networks & Model Selection

「要知道」是 activation function 的必要性、backprop 的用途、cross-validation 與正則化在模型選擇中的角色、NN 做迴歸與分類的差別。「給定資訊後能推」包括手推 backprop、判斷一個小網路能否完成某分類任務、說明架構改動的直覺影響。

  • 練過的:HW3 Problem 2 的兩層 sigmoid 網路 backprop 與 forward-mode autodiff;HW2 Problem 1 的 10-fold cross-validation。
  • 注意時序:如果你照截止日安排進度,考前可能還沒寫完 HW3 Problem 2。它剛好是最好的考前練習。

4. SVMs

「要知道」包括 max margin、hinge loss、hard 與 soft margin、參數 C 的影響、kernel trick、常見 kernel、support vectors。

  • 練過的:HW3 Problem 1 的 kernel 展開、RBF 的極限行為、以及從 dual 係數 α 猜 support vectors。
  • 缺口:hard/soft margin、slack variables、參數 C 這幾條,2026 作業完全沒出題。可以用 2024 lec10、lec11、2025 review 的 SVM 章節,以及 concept checks 第 8、9 題(C 的大小與 RBF σ² 對過擬合的影響)補上。
  • 不考:SVM 的 dual 推導與 Lagrange multiplier 詮釋、手解完整二次規劃、KKT 條件推導。

有一點要誠實說:checklist 沒標年份,而它列的 SVM 與 Bayesian 項目比 2026 課表的講題多。它可能是沿用前一年的版本。考前以 Ed 上當期公告的範圍為準;校外自學者拿不到 Ed,就把這兩塊當作「多準備不吃虧」。

一週複習節奏

  1. 第 1 天:自評。印 checklist,每條寫上對應作業題號,寫不出來的圈起來。
  2. 第 2 天:concept checks 前 4 節。只寫一兩句答案,對 soln 看直覺有沒有歪。
  3. 第 3–4 天:補圈起來的項目。回到 Section 2、3、4 的講義與 _soln.pdf;Bayesian 與 SVM 缺口用 2024 scribe notes 與 2025 review。
  4. 第 5 天:限時做 2025 practice。11 題不必全做,但至少各挑一題迴歸、分類、NN、SVM。
  5. 第 6 天:對 soln、做筆記紙。把自己一直記不住的東西整理到那張雙面筆記上,符號對照 notation glossary。

不要做的事:直接讀 soln 當成複習。practice soln 的價值在於你寫完後對答案,先看解答只會讓你以為自己會了。

延伸閱讀

系列導覽

參考資料