Library · CC BY-SA 4.0

Alice's Adventures in aDifferentiable Wonderland

Alice's Adventures in a Differentiable Wonderland, Volume I: A Tour of the Land

Cover illustration of the book

Choose your version

The same text, told at every level, in every language and look shown here. Pick, then listen or download.

Listen and watch

The same player the product gives for your own book: the voice, the drawings as they are drawn, the text.

A modern textbook on how neural networks really work, from tensors and gradients to transformers. The first three chapters lay the ground: what the book is about, the linear algebra and calculus a network runs on, gradient descent, and what a dataset and a loss function are.

This is a sample: 3 of 13 chapters.

From the lectures

Одну ручку настройки радио подкручивают влево и вправо, а стрелка на шкале движется к метке станции; потом одна ручка превращается в целую панель из множества маленьких ручек, которые крутят все вместе.
Несколько деталей, масштаб без предела

Подкрутите ручку, послушайте

Возьмите радио с одной ручкой настройки и незнакомую станцию, которую вы хотите найти. Чуть поверните ручку и послушайте: музыка стала чище или шумнее, чем секунду назад?

Две стрелки длины единица выходят из одной точки; пока вторая поворачивается от того же направления через прямой угол к противоположному, табло показывает косинус от 1 через 0 до минус 1.
Стрелки, которые смотрят в одну сторону

Косинусное сходство

Самая важная операция над векторами во всей книге — скалярное произведение, его ещё называют внутренним произведением. Вы перемножаете два вектора элемент к элементу и складываете всё, что получилось, так что результат — одно число, а не вектор.

Кривая в форме долины y = (x − 2)² / 2 с двумя касательными: при x = 1 прямая наклонена вниз с наклоном −1, при x = 3.5 она наклонена вверх с наклоном 1.5.
Рецепт из букв и наклон кривой

Наклон касательной

Нарисуйте гладкую кривую, которая опускается, а потом снова поднимается, как пологая долина, и выберите точку на её склоне. Положите линейку так, чтобы она лишь касалась кривой в этой точке, не пересекая её.

Кольца-горизонтали чаши сверху; от случайного старта зигзаг стрелок, каждая — шаг некоторой длины в некотором направлении, ведёт вниз к центру, минимуму.
Спуск с горы в тумане

Шаг за шагом ко дну

Теперь главное событие: поиск самой низкой точки функции, её минимума. Книга предполагает, что функция даёт одно число и что вход может блуждать где угодно.

Внутреннее пространство с двумя скоплениями точек, машины и велосипеды; новая фотография попадает точкой рядом с машинами, и её ближайшие соседи обведены.
От учебного кода к настоящим данным

Похожее лежит рядом

Рисунок главы добавляет картину, которую стоит запомнить. Обученная модель преобразует свой вход шаг за шагом, и внутренние версии данных, которые она создаёт, часто имеют осмысленную геометрию: изображения с похожим смыслом попадают в близкие точки внутреннего пространства.

Круговая диаграмма делит ответ для одного входа между тремя классами как 0.6, 0.3 и 0.1; рядом колоколообразная кривая с центром в лучшей догадке показывает разброс вокруг неё.
Запоминание — не обучение

Ответы как распределения

Предсказывать один единственный ответ имеет смысл, когда для каждого входа почти вся вероятность сидит на одном значении. Книга ослабляет это: вместо одного ответа выходы модели задают ручки целого распределения вероятностей над возможными ответами.

How it was made

Examples for: a curious adult with school maths who uses AI apps every day; add one modern instance per idea, such as how a chat assistant or a phone's photo app is trained

The source

The lectures retell the English text of arXiv 2404.17625 (version 3, 2025) by Simone Scardapane, published under an open licence that allows retelling and translation. The retelling, the drawings and the voice are made by AI and checked against the book by a second model. How AI is used.

The lectures adapt the original and are released under the same licence, free to share and adapt with credit to the author and a link to this page: CC BY-SA 4.0

Your own hard book, the same way

Upload a textbook or any difficult book. The first five minutes are free.

Upload a book