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生成式 AI 學習路線:35 篇核心怎麼讀|CMU 10-423 課程總覽

2026年9月30日1 分鐘
TL;DR這個系列依 CMU 10-423/623/723 Generative AI 的 Spring 2026 公開材料整理。

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影片狀態:錄影需登入或課程授權。 本文依公開投影片與作業整理,數值例子為本站補充,不是課堂逐字稿。

這個系列依 CMU 10-423/623/723 Generative AI 的 Spring 2026 公開材料整理。你要學的不是記住一串模型名字,而是能追蹤:資料如何進入模型、訓練訊號如何更新參數、生成時如何產生下一步,以及如何判斷輸出與實驗可信。每堂課對應一篇導讀,同一堂有多個主題時在同一篇裡分節;作業、考卷、論文報告與專案另外各佔一篇。

系列共 35 篇核心教學,加上 12 篇保留導覽:1 篇總覽、26 堂課各 1 篇、作業 0–4 共 5 篇、練習考卷、論文報告與期末專案各 1 篇。核心依學習先備排序;保留導覽承接既有網址、比較相關機制並指向完整單元,不拿導覽代替逐項教學。

先判斷自己缺哪一段

讀者需要 Python、線性代數的向量/矩陣、條件機率、微分與基本機器學習。你不需要先訓練過大型模型,但需要能區分 shape、參數與資料。若矩陣相乘或 loss 梯度還不熟,先做下面的短診斷,再決定是否回補。

自擬診斷 A:三個 token 的條件機率為 0.5、0.4、0.25,字首機率多少?答案 0.05。若把它們相加,先從 RNN 篇的鏈式法則開始。診斷 B:ŷ=wx,x=2、w=1、y=5,L=(ŷ−y)²/2,∂L/∂w 多少?答案 −6。若只知道 loss 變大卻無法追導數,先做作業 0 的 scalar 例子。

診斷 C:4×4 灰階圖切成 2×2 不重疊 patches,共多少 tokens、每個原始 patch 幾維?答案 4 個、4 維。若答 16 個,先讀 CNN/ViT,釐清畫素與 patch 的關係。這些題目是本站的定位工具,不是 CMU 入學或考試要求。

三條路線,各有明確起點

語言模型路線:從 RNN 的序列機率、作業 0 的梯度走到 causal attention、訓練/解碼、RoPE/GQA,再做作業 1。然後讀 PEFT、ICL、SFT/RLHF 與 DPO。每一步分清「更新參數」「改上下文」「從分佈抽輸出」,避免把不同適應方法混用。

影像與多模態路線:先確認 CNN/ViT 的表示,再讀 GAN、擴散 I/II、VAE 與作業 2。之後接 latent diffusion、VLM、cross-attention/DiT 與 Q-Former。音訊一篇裡先講表示/辨識、再講生成,影片另談時間關聯,世界模型再加入動作介入;一張漂亮圖或一段順暢影片不能替所有能力驗收。

系統與研究路線:已有模型基礎的人可從 scaling laws、MoE、分散式訓練與推論效能切入,再接長上下文、推理模型、SSM、風險、程式 agent 與對齊。最後用練習考卷找觀念缺口,用論文報告與專案把問題、baseline、消融與結果連成證據。效能路線仍需 attention 的 shape 與 autograd 先備,不是跳過基礎公式。

核心閱讀地圖

下表使用本站閱讀 order,不是原課堂次。原課範圍寫在第二欄;第 11、12、15、24、26 堂各含兩個主題,文章內分成前後兩半。文章中的自擬例子附計算與答案,不假裝是講者口述或官方解答。

閱讀順序原課範圍核心教學
0總覽生成式 AI 學習路線:35 篇核心怎麼讀
1L1RNN 語言模型:序列機率與梯度怎麼接起來
2HW0/助教課自動微分實作:把手算梯度接上訓練迴圈
3L2因果注意力:從 Q、K、V 算到下一個 token
4L3訓練與解碼:同一組 logits 為何生成不同句子
5L4現代 Transformer:位置旋轉與 KV 共享改了甚麼
6HW1minGPT 實作驗收:用形狀、遮罩與位置找錯
7L5CNN 與 ViT:一張圖怎麼變成模型的輸入
8L6GAN:生成器與判別器各自在學甚麼
9L7擴散模型入門:加噪為何能成為生成的訓練題
10L8擴散模型進階:訓練抽時間,生成走逆向鏈
11L9VAE:重建誤差、KL 與重參數化如何合作
12HW2DDPM 實作驗收:時間係數怎麼對上 batch
13L10LoRA 如何少改參數而改模型行為
14L11/L9 ICL部分ICL、SFT 與 RLHF:從改輸入到改參數
15L12DPO 與 latent diffusion:偏好如何更新模型,文字如何控制去噪
16HW3LoRA 微調的資料、參數與評估如何驗收
17L13VLM怎麼讓LLM讀到影像資訊
18L14cross-attention與DiT如何注入條件
19L15Q-Former 與 scaling laws:橋接凍結模型,分配固定算力
20HW4凍結GPT-2/DiT後,橋接模組怎麼驗收
21L16MoE怎麼增加容量而限制單token運算
22L17多GPU如何分割資料、模型與狀態
23L18FlashAttention與KV cache省的是什麼
24L19長上下文為什麼不只增加位置上限
25L20推理時多花算力何時可能改善答案
26L21SSM怎麼用狀態更新處理序列
27L22風險如何從抽象名詞變成可測試失敗
28L23程式生成評估如何延伸到agent迴圈
29L24聲音的理解與生成:sample 怎麼變成文字,token 怎麼變回聲音
30L25影片生成如何維持時間上的關聯
31L26世界模型與對齊理論:動作介入與可修正性需要哪些前提
32官方練習考卷怎麼用公開練習題診斷觀念缺口
33HW623論文報告怎麼建立可核對的論證
34期末專案研究問題怎麼變成可重現的實驗

作業如何用來學,而不是隻用來打勾

作業 0 用手算對 autograd;作業 1 驗證 shape、mask、位置與 GQA;作業 2 把 diffusion 的時間係數與 batch 對上;作業 3 確認 adapter 參數與資料切分;作業 4 追凍結底座與可訓練橋接的梯度。下載 starter、建立未修改基準、跑指定測試、做自擬變式、再訓練,是有順序的流程。

官方 Spring 2026 的作業有 Slot A/B 政策,早期 human-only 提交與之後允許 AI 協助的修訂具有不同規範。若你是修課學生,依當學期 handout 與課綱執行;本站自學例子不取代官方規範或提交答案。公開材料存在也不代表評分系統、人工標準與所有助教補充都可取得。

自學可以先用 CPU 跑小數例與單元測試,不代表完整作業訓練成本也相同。GPU 是否需要、環境與資料大小,要按各 handout 與你的實驗規模確認。記錄實際完成的步驟,不把 test green、生成一個樣本與品質評估合成一句「模型完成」。

保留導覽的用途

下面 12 篇維持原網址,提供主題關係、比較與完整核心入口。讀核心遇到需要比較時再回來看;它們不是排在核心教學之後的額外課程。

來源能支援甚麼

主要底本是官方課表、公開投影片、公開作業與評量材料。課表是索引,投影片實際範圍可能更廣:例如第 8 堂含 VAE 引介,第 9 堂末段含 zero/few-shot,第 26 堂有世界模型與對齊兩份 deck。因此每篇的範圍依投影片實際內容,不是只按檔名猜題目。

本系列提供本站的教學解說與雙語文章,不是課堂逐字稿。錄影入口位於 SCS Panopto;匿名資料夾無法載入並提示登入,這只能說明尚未取得公開播放內容,不能推論課程沒有錄影。各篇保留官方入口;未取得原音、字幕或白板口述的部分,不補成講者說過的話。

現在可以選一條路線,先完成它的第一個數值驗收,再往後走。若只能重述模型名、不能解釋例子的輸入與結果,停在那一篇補問題,不需要急著把整張課表讀完。

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課程影片來源

官方錄影入口位於 SCS Panopto。匿名資料夾未載入並提示登入;這表示未取得公開播放內容,不代表沒有錄影。原音與字幕須依課程授權存取。

參考資料