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k-means 與高斯混合模型:沒有標籤時怎麼分群|Stanford CS229 第 9 堂

第 9 堂從 k-means 的「指派、取平均」兩步出發,說明它為何一定停下來卻只保證到局部最佳;接著把硬指派換成機率,得到高斯混合模型與 EM 的 E-step(貝氏定理)和 M-step(加權平均)。最後用 Jensen 不等式畫出 EM 的圖像:每一輪造一條貼著 log-likelihood 的下界再爬到頂,完整推導留到第 10 堂。

EM 演算法與 PCA:下界怎麼保證概似不下降|Stanford CS229 第 10 堂

前半堂用 Jensen 不等式替對數概似造出下界 ELBO,把 Q 取成後驗機率讓下界在目前參數緊貼,推出每一輪 EM 都不會讓概似下降,套回高斯混合就得到上一堂的加權平均公式。後半堂把 PCA 寫成在單位向量上最大化 uᵀΣu,答案是共變異數矩陣最大特徵值對應的特徵向量。

擴散模型:加噪的過程要怎麼倒著學回來|Stanford CS229 第 11 堂

前向過程每一步把資料乘上 √(1−β_t) 再加變異數 β_t 的高斯雜訊,展開後 x_t = √ᾱ_t·x_0 + √(1−ᾱ_t)·ε̂_t,不必學。反向用高斯 p_θ(x_{t−1}|x_t) 去學,把上一堂的 ELBO 套在整條軌跡上,再用 KL 連鎖律拆開,每一步的損失是 ‖μ̃_t(x_t,x_0) − μ_θ(x_t,t)‖²/(2β̃_t)。這堂停在這個式子,化簡成預測雜訊留到第 12 堂。

擴散模型的雜訊預測損失、基礎模型與 LoRA|Stanford CS229 第 12 堂

前半堂把擴散模型的 ELBO 收成一條式子:每個時間步都是「猜出當初加進去的雜訊」的平方誤差,訓練五步、取樣一個迴圈。後半堂開始講基礎模型:預訓練加適應的兩階段、linear probe、finetune、LP-FT,以及 LoRA 只訓練 2dr 個參數卻省不了多少運算的原因。

對比學習與語意檢索:沒有標籤,怎麼學出能比相似度的向量|Stanford CS229 第 13 堂

這堂課把 SimCLR 損失拆成一張 B×B 相似度矩陣:每一列做一次 softmax 分類,答案是對角線那一格。對角線被拉高、其餘被壓低,模型不需要標籤就學到「相似的東西向量相近」。後半堂用同一組向量做語意檢索,再接到 RAG。

大型語言模型:next-token 損失與 attention 怎麼算|Stanford CS229 第 14 堂

這堂課把大型語言模型拆成三層:分詞把文字變成 token 編號,鏈式法則把整段文字的機率拆成一連串「下一個 token」的條件機率,訓練就是把每個位置的交叉熵加起來。後半堂打開 Transformer:query 與 key 的內積過 softmax 得到權重,對 value 做加權平均,再用 causal mask 擋住未來位置;單層 attention 的計算量隨序列長度 T 的平方成長。

Attention 變體、MoE 與提示用法:KV cache 太大怎麼辦|Stanford CS229 第 16 堂

生成時每個 head 都要把過去所有位置的 key 與 value 留在 GPU 記憶體裡,這份 KV cache 會卡住 batch size。GQA 讓 τ 個 query head 共用一組 key/value,把它縮成 1/τ;sliding window 把 T² 的運算壓到 T·w;MoE 讓 128 個 expert 裡每個 token 只跑 8 個。後半堂講怎麼用訓練好的模型:few-shot、zero-shot 都不動參數,SFT 才動,而且 loss 只算在答案的 token 上。

強化學習基礎與 Policy Gradient:參數藏在取樣分布裡,梯度怎麼算|Stanford CS229 第 18 堂

這堂課前 55 分鐘把循序決策寫成 MDP(狀態、動作、轉移機率、獎勵、折扣因子),推出固定策略的 Bellman 方程式是一組線性方程式;後 20 分鐘推導 policy gradient:用 ∇p = p∇log p 把梯度換回期望值,轉移機率因為不含 θ 而從梯度裡消失,最後停在「log 機率梯度的和 × 折扣獎勵的和」這條公式,變異數縮減留到下一堂。

Baseline、PPO 與可驗證獎勵:只對答案給分,怎麼訓練出長思維鏈|Stanford CS229 第 20 堂

學期最後一堂把 policy gradient 收尾:過去的獎勵與只依賴狀態的 baseline 都可以從權重裡拿掉而不改變期望值。接著用重要性取樣推出 PPO 的截斷目標函數,拆成四種情況看哪些樣本還有梯度,再比較 CISPO 的改法。最後把語言模型逐 token 生成寫成 MDP,只在答案對的時候給 1 分,用同一題 8 個樣本的平均當 baseline 訓練長思維鏈。

能產生答案,為什麼還需要驗證|Stanford CS329A 第 1 堂

Agent 要能根據可信回饋修正行動;同一次任務做得更好,不代表模型權重已經學會。

期末專案:把生成模型做成可重現的實驗|CMU 10-423 主題單元

以固定比較條件、配對結果與重現紀錄,把生成模型專案寫成可檢查的研究證據。

自動微分實作:把手算梯度接上訓練迴圈|CMU 10-423 作業 0

知道反向傳播用鏈式法則,還不等於能寫出正確的訓練迴圈。

論文報告:把模型介紹寫成可檢驗的論證|CMU 10-423 作業 623

以角色扮演報告分清論文主張、實驗證據與自己的推論,走完受控比較例子。

因果注意力:從 Q、K、V 算到下一個 token|CMU 10-423 第 2 堂

RNN 把歷史壓進一個狀態,attention 則讓目前位置直接讀取一組歷史表示。

訓練與解碼:同一組 logits 為何生成不同句子|CMU 10-423 第 3 堂

模型學會的下一 token 分佈,跟我們怎麼從分佈挑 token,是兩件接續發生的事。

擴散模型進階:訓練抽時間,生成走逆向鏈|CMU 10-423 第 8 堂

前一堂知道怎麼造出 noisy input 與噪聲標籤,這堂要回答下一個缺口:網路預測 ε 之後,怎麼得到下一個較乾淨的樣本?

VAE:重建誤差、KL 與重參數化如何合作|CMU 10-423 第 9 堂

普通 autoencoder 把輸入壓成一個向量再還原;VAE 則為每筆資料產生一個潛在分佈,讓重建與生成能在同一個機率模型中討論。

ICL、SFT 與 RLHF:從改輸入到改參數|CMU 10-423 第 11 堂

分清 ICL、SFT、reward model 與 RLHF 各自改變什麼,並用算例驗收

DPO 與 latent diffusion:偏好如何更新模型,文字如何控制去噪|CMU 10-423 第 12 堂

推導 DPO loss 並重算數值例子,再追 latent diffusion 的形狀與條件路徑

Vision-language model:圖片如何成為語言模型的輸入|CMU 10-423 第 13 堂

以完整數值例子與變式答案理解Vision-language model:圖片如何成為語言模型的輸入。