Skip to content
所有標籤

#neural-networks

41 篇文章

神經網路的架構:從一個 ReLU 疊到殘差連接與正規化層|Stanford CS229 第 7 堂

第 7 堂先把線性模型的訓練流程原封不動搬到非線性模型:每筆資料一個 loss、取平均、用 SGD 往下走,剩下兩個問題是模型長什麼樣、梯度怎麼算。後半堂回答第一個:一個神經元是 ReLU(wᵀx+b),m 個神經元疊成矩陣就是一層 ReLU(Wx+b),參數 md+m 個;再往上是殘差區塊 z+σ(MM(σ(MM(z)))) 與 LayerNorm、RMSNorm。梯度怎麼算留給第 8 堂。

反向傳播:算梯度為什麼只要一次前向的成本|Stanford CS229 第 8 堂

這堂課從一個定理出發:能用 N 個基本運算算出來的純量函數,梯度也能在 O(N) 時間算完。做法是把鏈鎖律讀成「拿到 ∂J/∂u 就能算 ∂J/∂z,而且只需要中間那個模組的資訊」,再替矩陣乘法與啟動函數各推一個 backward 函數:Wᵀv、vzᵀ、σ′(z)⊙v。本文另外用一個 2-2-1 的小網路把前向與反向手算一遍。

ML 基礎與 Transformer 底層概念:從偏差變異、AdamW 到 attention、RoPE 與 MoE

面試追問通常落在機制:為什麼要除以 √d_k、AdamW 和 Adam+L2 差在哪、AUC 很高為什麼還不能上線。本文逐題講概念、機制與答法,最後附 3 題可執行的 numpy 手寫題。

kNN、Softmax、兩層網路與全連接網路|Stanford CS231N 作業 1

CS231N 作業一占總成績 12%,2026 年 4 月 16 日截止,五個 Colab notebook 全部在 CIFAR-10 上用 numpy 手寫:Q1 kNN 要寫出兩層迴圈、一層迴圈、零迴圈三種距離計算;Q2 Softmax 從 naive 到向量化再到 SGD;Q3 把 affine、ReLU、softmax 組成兩層網路;Q4 改用 HOG 與色彩直方圖特徵;Q5 推廣成任意層數,並實作 Momentum、RMSProp、Adam。起始碼 65 KB,公開可下載;拿不到的是 Gradescope 評分。本文只講結構與目標,不給解答。

神經網路與反向傳播——計算圖上的「上游乘以本地」|Stanford CS231N 第 4 堂

L4 前半把線性分類器 f = Wx 換成兩層網路 f = W₂ max(0, W₁x),說明拿掉 max 這個激活函式就會退回線性分類器。後半回答網路變深之後梯度怎麼算:把函式畫成計算圖,每個節點只要知道自己的本地梯度,再乘上從後面傳回來的上游梯度。add 分配梯度、mul 交換、max 路由、copy 相加,四個模式就能追蹤任何網路。最後推到矩陣:dL/dx 永遠和 x 同形狀,所以不要真的建出 Jacobian。

神經網路的概念|政大蔡炎龍 生成式AI 第 2 堂

第二講把上一講的「呆萌型 AI 機器人」拆開:輸入輸出都要變成數字(張量),分類問題用 one-hot 與 softmax 把分數變成機率,神經網路由神經元一層層接起來,訓練就是用梯度下降把 loss 壓小。最後用 Keras 在 MNIST 上打造第一個全連結神經網路,再接上 Gradio 畫板。第二週作業要你自己設計 DNN,唯一的硬規定是不能是三層;長庚衛星班要求截圖驗證正確率最高的那組參數,也鼓勵保留失敗的嘗試。

神經網路與反向傳播|台大陳縕儂 深度學習之應用 第 2 堂

訓練一個模型要回答三個問題。模型是什麼:一層層的神經元,每層是 z = Wa + b 再經過非線性的 activation;一個神經元只能畫一道分界,所以做不了 XOR,疊層才行。什麼叫好的函數:定一個 loss,值越小越好。怎麼挑出最好的:gradient descent 每次看腳下的斜率走一步,實務上用 mini-batch SGD。參數有上百萬個,梯度靠反向傳播算:forward 一趟存下每層的輸出,backward 一趟從輸出層往回算 δ,兩者相乘就是每個權重的梯度。文中用數字各走了一次。

神經網路:反向傳播怎麼算梯度|台大林軒田 機器學習技法 第 12 堂

感知器的線性組合做得出 AND、OR,做不出 XOR;再疊一層就可以,這就是多層感知器。這堂課把中間的 sign 換成 tanh、輸出層接線性迴歸,再用連鎖律推出反向傳播:先正向算出每一層的輸出 x,再從輸出層往回算 δ,每個權重的梯度就是前一層的 x 乘上這一層的 δ。最後處理訓練的兩個麻煩:E_in 非凸,初始權重要小而且隨機;d_VC 大約是 O(VD),要靠 weight elimination 與提早停止防過擬合。

深度、萬能近似、激活函數與反向傳播|Berkeley CS189 第 17–18 堂

Lec 17 用 XOR 說明為什麼線性模型、甚至多層線性模型都學不會非線性邊界,只要一層 ReLU 就能解;萬能近似定理保證「存在」,但不告訴你怎麼找權重、要多寬。Lec 18 把 chain rule 系統化成計算圖上的反向傳播:多條路徑的梯度相加,成本和參數數量成線性,有限差分則是平方。Discussion 8 讓你親手證明 GD 收斂速率與一維 ReLU 萬能近似。

初始化、BatchNorm、CNN、early stopping 與 double descent|Berkeley CS189 第 19–20 堂

Lec 19 先收尾反向傳播,接著處理「怎麼讓梯度一直流得動」:全零初始化會讓所有單元學成一樣,要用小的隨機值(ReLU 用 He 初始化);batch norm 用 mini-batch 的平均與變異數正規化 pre-activation。後半進入 CNN:局部連接加權重共享,讓同一個特徵偵測器掃過整張圖。Lec 20 補完 pooling、receptive field 與 CNN 的訓練,再談 early stopping、dropout,以及和傳統 bias-variance 圖不一樣的 double descent。

核方法、神經網路與 Scaling Law|Harvard CS181 作業 3

CS181 Spring 2026 的 HW3(due 3/23)三題 100 分:先把多項式與 RBF kernel 拆回特徵映射、從 ridge 推到 dual 係數 α 與 support vector 直覺;再手推兩層 sigmoid 網路的 backprop;最後佔一半分數的是在 Fashion-MNIST 上訓練 ResNet,自己量出 scaling law,用 C≈6ND 推算固定算力下模型與資料該怎麼分。

Neural Networks——反向傳播、TensorFlow/Keras、CNN 與交通號誌辨識|Harvard CS50 AI 第 5 週

第 5 週講神經網路:一個 unit 把輸入乘上權重、加 bias、再過 activation function;梯度下降一小步一小步調權重,隱藏層靠 backpropagation 把誤差往回分;影像先做卷積與 pooling 再接一般網路,就是 CNN;序列資料用 RNN 把輸出餵回自己。附逐段時間連結,以及 Traffic 專案的解題思路、易錯處與檢查方式。

導論:從感知器到深度網路|CMU 11-785 第 1 堂

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。

神經網路作為通用近似器|CMU 11-785 第 2 堂

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。

訓練一:學習與經驗風險最小化|CMU 11-785 第 3 堂

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。

訓練二:梯度下降|CMU 11-785 第 4 堂

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。

訓練三:反向傳播|CMU 11-785 第 5 堂

Spring 2026 Lecture 5 聚焦分層網路的符號、前向傳遞、chain rule 與 Jacobian(含向量激活函數),以及反向傳遞如何逐層算出權重與偏置的導數;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。

訓練四:收斂、損失曲面與動量|CMU 11-785 第 6 堂

Spring 2026 Lecture 6 聚焦梯度下降的收斂(凸函數與二次函數上的步長選擇、各維度差異)、局部極小與鞍點、遞減或自適應的 learning rate、R-prop,以及 momentum 與 Nesterov 加速梯度;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。

訓練五:SGD、batch size 與二階方法|CMU 11-785 第 7 堂

Spring 2026 Lecture 7 聚焦SGD 與 mini-batch 的增量更新,以及 RMSprop、momentum 等趨勢式更新(二階方法只在投影片,錄影未講);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。

訓練六:最佳化器與正則化|CMU 11-785 第 8 堂

Spring 2026 Lecture 8 聚焦divergence(loss)的選擇、BatchNorm、dropout 與其他正則化手法,以及 early stopping 等訓練技巧(AdaGrad、Adam 不在這支錄影中);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。

卷積神經網路一|CMU 11-785 第 9 堂

Spring 2026 Lecture 9 聚焦為什麼要掃描輸入、把掃描分散到多層、以 max pooling 處理形變,以及 CNN/time delay neural network 的結構;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。

卷積神經網路二|CMU 11-785 第 10 堂

Spring 2026 Lecture 10 聚焦CNN 的來源(Hubel 與 Wiesel、Fukushima 的 Neocognitron)、卷積層與池化層的運算,以及 filter 大小/stride/通道數等設計選擇;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。

卷積神經網路三|CMU 11-785 第 11 堂

Spring 2026 Lecture 11 聚焦CNN 的回顧,以及卷積層與池化層的反向傳播;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。

卷積神經網路四|CMU 11-785 第 12 堂

Spring 2026 Lecture 12 聚焦補充的反向傳播規則(stride、上採樣與下採樣)、對平移以外變換的不變性,以及 CNN 簡史與主要架構的快速介紹;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。

循環神經網路一|CMU 11-785 第 13 堂

Spring 2026 Lecture 13 聚焦序列建模的動機、狀態與記憶、Jordan/Elman 類循環網路、沿時間的反向傳播,以及雙向網路;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。

循環神經網路二|CMU 11-785 第 14 堂

Spring 2026 Lecture 14 聚焦時間反向傳播、梯度穩定性與 LSTM 類 gated memory;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。

Seq2Seq 與 CTC|CMU 11-785 第 15 堂

Spring 2026 Lecture 15 聚焦序列模型訓練時的對齊問題(以明確對齊、重新估計對齊來訓練的做法與其容易落入局部最佳的風險);CTC 只在結尾被引出,細節留到下一講;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。

CTC blank 與 beam search|CMU 11-785 第 16 堂

Spring 2026 Lecture 16 聚焦blank 符號與相鄰重複符號的合併規則、CTC 的 forward(alpha)機率計算,以及剪枝式的近似解碼(beam 僅在結尾簡短說明);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。

語言模型與翻譯|CMU 11-785 第 17 堂

Spring 2026 Lecture 17 聚焦逐字預測下一個詞的語言模型、條件式翻譯模型,以及 beam search 解碼;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。

Attention 與 Transformer|CMU 11-785 第 18 堂

Spring 2026 Lecture 18 聚焦seq2seq 的 attention 機制(query、key、value 與 softmax 加權平均)、multi-head 的提及,以及對 Transformer 的簡述;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。

Transformer 與後續架構|CMU 11-785 第 19 堂

Spring 2026 Lecture 19 聚焦encoder/decoder 結構、mask、residual path 與架構變體;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。

大型語言模型|CMU 11-785 第 20 堂

Spring 2026 Lecture 20 聚焦規模化自回歸模型、預訓練與 scaling law,以及後訓練(包含讓模型取樣自己的答案並依回饋改進);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。

表示學習與 autoencoder|CMU 11-785 第 21 堂

Spring 2026 Lecture 21 聚焦神經網路到底表示什麼、重建目標(自編碼器),以及它與 PCA(降維)的關係;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。

變分自編碼器|CMU 11-785 第 22 堂

Spring 2026 Lecture 22 聚焦latent variable、ELBO、KL 項與 reparameterization trick;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。

擴散模型|CMU 11-785 第 23 堂

Spring 2026 Lecture 23 聚焦forward noising、reverse denoising、score/noise prediction 與採樣;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。

生成對抗網路|CMU 11-785 第 24 堂

Spring 2026 Lecture 24 聚焦generator、discriminator、minimax objective 與訓練不穩定;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。

圖神經網路|CMU 11-785 第 25 堂

Spring 2026 Lecture 25 聚焦message passing、aggregation、node representation 與 permutation symmetry;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。

強化學習|CMU 11-785 第 26 堂

Spring 2026 Lecture 26 聚焦state、action、reward、return、value 與 policy learning;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。

Hopfield 網路|CMU 11-785 第 27 堂

Spring 2026 Lecture 27 聚焦聯想記憶、能量函數、固定點與 pattern retrieval;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。

Boltzmann machine|CMU 11-785 第 28 堂

Spring 2026 Lecture 28 聚焦能量式機率模型(Gibbs 分布與歸一化常數 Z)、隨機(機率式)神經元,以及如何訓練這類機率網路;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。

從神經網路基礎到序列模型的學習路線|CMU 11-785 課程總覽

CMU 11-785 Spring 2026 的 28 講內容都有官方 slides 與 YouTube,另有大量公開 bootcamp/recitation;但 HW1–4 的核心規格、starter 與評測依賴 Autolab、Piazza 和 Kaggle。