Deep Learning Club 学习教程#

欢迎来到深度学习:一群人在黑盒子里找规律,70%的数据清洗,20%的调参玄学,10%的祈祷。有时候能找到规律,有时候找到的是过拟合。但至少,我们的loss曲线很好看!

这是我们深度学习社的教学资料库,面向具备微积分基础的高中生,提供从理论到实践的深度学习课程。

学习路径

        graph LR
    A[数学基础<br/>计算图与梯度] --> B[翻越两座山<br/>CNN架构演化]
    B --> C[PyTorch实践<br/>训练流程]
    C --> D{进阶方向<br/>任选方向}
    D --> E[模型部署<br/>工程实践]
    D --> F[迁移学习<br/>实用技术]
    D --> G[U-Net分割<br/>CV实战]
    D --> H[CNN架构改造<br/>设计心法]
    D --> I[序列建模<br/>RNN到Transformer到Mamba]
    

核心路径(必修):数学基础 → 翻越两座山 → PyTorch实践 进阶路径(选修):根据兴趣选择一个或多个方向深入研究

前置知识

领域

要求

具体内容

数学

必修

微积分(导数、链式法则)、线性代数(矩阵乘法)、基础概率论

编程

必修

Python基础(函数、类、NumPy数组操作)

深度学习

无需

本课程从零开始,不需要前置知识

配套教材:斋藤康毅《深度学习入门:基于Python的理论与实现》(俗称"鱼书")。

鱼书从Python/NumPy出发,不依赖任何外部库,手把手教你从零手写神经网络。本材料使用PyTorch,侧重"为什么"和"怎么用好"。两者是互补关系:

详见写在前面:关于深度学习中的完整对照说明与8周并行学习计划。

时间规划

阶段

章节

预计时间

核心目标

基础阶段

数学基础

2-3小时

理解计算图、反向传播和梯度下降的核心机制

翻越两座山

7-9小时

全连接→CNN→LeNet(上篇),AlexNet到EfficientNet(下篇),消融研究,架构心法

实践阶段

PyTorch实践

4-5小时

动手搭建并训练完整神经网络

进阶阶段

模型部署

3-4小时

ONNX导出、量化剪枝、服务架构、Ferrinx部署上线

迁移学习

2-3小时

掌握小数据集训练大模型的核心技术

U-Net分割

3-4小时

实现图像分割模型,理解编码器-解码器架构

CNN架构改造

2-3小时

掌握CNN架构设计心法(属翻越两座山章,独立选修)

序列建模

4-6小时

理解RNN/LSTM/Transformer/Mamba的演化逻辑

学习建议:理论理解 40% + 代码实践 60% = 最佳效果

技术特点

  • 构建系统:Sphinx + Markdown,支持HTML/PDF输出

  • 数学支持:LaTeX公式渲染

  • 可视化:TikZ图表、Mermaid流程图

  • 代码实践:完整PyTorch实现,每行代码带详细注释

  • Cross-Reference:章节间紧密关联,形成知识网络

附录:环境配置

当你从"跑通代码"进阶到"实际项目"时,迟早需要一台GPU服务器。附录 环境配置 不讲神经网络,只讲"让深度学习代码跑起来"的实操技能:

章节

内容

典型场景

Linux基础:为什么炼丹用Linux

Linux基础、文件系统、SSH连接

第一次接触Linux服务器

NVIDIA驱动与CUDA:让GPU真正工作

NVIDIA驱动、CUDA、PyTorch GPU版

nvidia-smi报错时

远程访问:从任何地方连上你的GPU服务器

内网穿透、Frp配置

服务器在机房/实验室

服务管理:让训练一直跑,服务一直开

tmux、systemd、开机自启

训练跑到一半终端关了

使用建议:这不是必修内容,遇到具体问题时按需查阅即可。


⚠️ 警告:本课程包含大量梯度下降、反向传播和玄学调参。副作用可能包括:对 GPU 产生依赖、对过拟合产生恐惧、以及半夜醒来突然想到"是不是学习率太大"。

最后更新:2026-06-14

贡献者与修订历史

查看详细修订记录
  • 2af6985 2026-06-14 - Heyan Zhu: feat(model-serving): add quantization and pruning chapter, restructure for general-first narrative
  • dc35df2 2026-06-14 - Heyan Zhu: refactor: unify into two-chapter mountain-climbing narrative
  • 7e2f65a 2026-06-12 - Heyan Zhu: docs: add fish book collab guide, nvidia driver/prime/dri3 setup, R470 branch
  • a954ca5 2026-05-11 - Heyan Zhu: docs: revise and restructure documentation, fix formatting, and move env setup and sphinx guide to a separate appendix section
  • f1c39fd 2026-05-11 - Heyan Zhu: docs: deduplicate index & introduction; fix the latex export problem on index content structures
  • 2dc78ed 2026-05-09 - Heyan Zhu: fix: address latex errors when building pdf
  • 8eb3275 2026-05-09 - Heyan Zhu: feat(sequence-modeling): add new chapter on sequence modeling from RNN to Mamba
  • df5bf8c 2026-05-08 - Heyan Zhu: docs: restructure course outline in index.md
  • f159d56 2026-05-08 - Heyan Zhu: fix: address complaints from the linter
  • 15d1b15 2026-05-03 - Heyan Zhu: docs(model-architecture-design): add new chapter on CNN architecture design methodology