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让每个公式旁边都摆着一段能跑的代码:《动手学深度学习》为何成为开源教材标杆

「我们不仅结合文字、公式和图示来阐明深度学习里常用的模型与算法,还提供代码来演示如何从零开始实现它们。」——这句写在项目首页的自我介绍,几乎就是整本书的方法论宣言[1]。 《动手学深度学习》(Dive into Deep Learning,简称 D2L)中文版官网题记

一本书的四位作者与一场出版实验

这本教材由当时任职于亚马逊的李沐、阿斯顿·张(Aston Zhang)、扎卡里·立顿(Zachary Lipton)与亚历山大·斯莫拉(Alexander Smola)等人共同发起撰写——李沐为卡内基梅隆大学计算机博士、亚马逊资深首席科学家,这个「工业界科学家写教科书」的组合从一开始就带着鲜明的工程气质[2]。项目以开源形式在 GitHub 上持续迭代多年,中文社区累计贡献者超过两百位[1];纸质中文版则交由人民邮电出版社出版,《动手学深度学习(PyTorch 版)》于 2023 年 2 月推出第 1 版(各语言、各框架版本的时间线以其官网与出版社信息为准)[3]。

它的里程碑意义不在于「又一本深度学习教材」,而在于出版形态本身:全书内容在网页上免费开放,每一小节都是一个可以运行、可以修改的 Jupyter 记事本,读者读完理论立刻能跑代码、改参数、看结果[4]。传统教材「出版即冻结」,而这本开源书随领域演进而修订——在深度学习技术一年一变的年代,这种「活的书」形态本身就是一种回答。

「可运行」理念的三个支点

把官网的自我描述拆开看,「可运行的教科书」建立在三个支点上[1]:

公式 + 图示 + 代码三位一体

每个模型先给直觉动机,再给数学推导,最后落到一段从零实现的代码;三条线索互相印证,读不懂公式时看代码,看不懂代码时回公式。

每一小节都是 Jupyter 记事本

不是把代码贴在书末当附录,而是正文即代码:自由修改超参数即可获得即时反馈,实战经验就在一次次重跑中积累起来。

免费开放 + 活跃社区

中英文在线版全文免费,每章末尾附有讨论区链接,数千名学习者围绕同一道习题交流勘误,错误被社区快速发现并修正。

框架覆盖与翻译生态

一本开源教材能走多远,取决于它嫁接的生态有多宽。D2L 在两个维度上都做得相当扎实:

生态维度覆盖情况说明
深度学习框架PyTorch、TensorFlow、百度飞桨等多框架实现[5][6]官网致谢页列出各框架改编者,中文纸质版当前以 PyTorch 版为主线发行[1]。
语言版本中文、英文之外另有多个语种的社区翻译版本翻译由全球社区在 GitHub 上维护,各语种进度不一,以 d2l-ai 组织仓库为准[7]。
教学采用官网公布的中英文教材或参考书采用高校名单长达数百所名单覆盖多国高校,具体规模以官网最新披露为准[1]。
配套资源章节讨论区、习题解答社区项目、视频课程中文圈的配套视频课程进一步降低了入门门槛,形成「读书—看课—跑码」闭环。

给自学者的六步学习路线

  1. 搭好环境再开卷

    安装 Python 与选定的深度学习框架,按官网指引配置运行环境或直接使用云端 Notebook 服务,确保第一章示例能在本地跑通[1]。

  2. 从线性回归打地基

    前几章的线性回归、softmax 回归与多层感知机看似简单,却是全书一切模型的母体——亲手实现一次反向传播,胜过十遍纸上谈兵。

  3. 进入卷积神经网络

    CNN 一章是理解计算机视觉应用的钥匙,重点体会「层级特征提取」为何有效,顺手跑通图像分类的经典实验。

  4. 啃下序列模型与注意力机制

    循环网络到注意力再到 Transformer 的演进线,正是当今大语言模型的技术源头,这一段值得反复推导加复现。

  5. 按需选修进阶专题

    优化算法、计算性能、自然语言处理等章节可结合自身方向选读,不必追求一次通读全书。

  6. 用输出倒逼输入

    复现书中实验、参加入门级数据竞赛、对照论文精读系列视频,把「读过」变成「会讲」再变成「会做」。

为什么它被全球高校写进课程大纲

教材市场从不缺深度学习书籍,D2L 能被众多高校用作教材或参考书,背后有几个可以拆开来讨论的原因[1]:

零成本的获取门槛。在线版对任何经济条件的学生一视同仁地敞开,教师无需担心学生买不到书,这在发展中国家市场尤其关键。

理论与实践的黄金比例。纯理论的教材容易劝退工程背景的学生,纯教程式的材料又撑不起学分课程的严谨性,D2L 恰好骑在两者的平衡点上。

持续演进的内容生命周期。开源协作模式让勘误与新技术的吸收速度远快于传统出版周期,教师引用时不必担心内容过时。

工业界视角的写作立场。作者团队来自一线科技公司,章节取舍贴近产业真实需求,例如性能优化与部署议题在传统教材中常被略过。

当然它并非没有门槛:数学基础薄弱的读者仍会在推导处吃力,代码环境配置也可能劝退一部分初学者。但瑕不掩瑜——在「如何教会一代人深度学习」这道题上,这本免费的开源书交出了被广泛认可的答卷,其影响力早已超出中文世界,成为全球 AI 教育基础设施的一部分。

常见问题

  • 《动手学深度学习》适合零基础读者吗?

    建议至少具备基本的 Python 编程能力与高等数学、线性代数基础。零基础读者可以边补边学,前几章从线性回归讲起坡度平缓,环境配置部分也给出了详细的安装指引。

  • 在线版是免费的吗?需要买纸质书吗?

    中英文在线版全文免费开放,代码全部托管在 GitHub 上;纸质版由人民邮电出版社等渠道发行,购买与否不影响在线学习,版次信息以出版社页面为准[2]。

  • 应该选择哪个框架版本学习?

    项目提供 PyTorch、TensorFlow 与百度飞桨等多个框架的实现,中文纸质主线为 PyTorch 版;初学者建议跟随主线版本,便于对照社区讨论与配套资源[5]。

  • 它与吴恩达课程、《花书》如何搭配?

    常见的组合是用视频课程建立直觉、用 D2L 动手实践、用理论专著查漏补缺,三者层次互补并无替代关系;顺序因人而异,关键是保证「每个学过的模型都亲手跑过」。

  • 学完这本书能达到什么水平?

    可以独立实现与训练常见的深度学习模型,读懂多数入门级论文的实验部分,并具备继续深入专项方向的底子;距离科研前沿还需要论文阅读与工程实践的长期积累,指望一本书直达专家水平并不现实。

参考资料

  1. 来源:《动手学深度学习》中文版官网(理念陈述、作者名单与高校采用情况一手口径)
  2. 来源:GitHub – d2l-ai/d2l-zh 仓库(中文版源码与贡献者生态)
  3. 来源:人民邮电出版社官网(中文纸质版出版信息)
  4. 来源:Project Jupyter 官网(Jupyter 记事本形态的技术背景)
  5. 来源:PyTorch 官网(主线框架官方口径)
  6. 来源:百度飞桨官网(飞桨改编版本背景)
  7. 来源:GitHub – d2l-ai/d2l-en 仓库(英文原版与多语种翻译组织主页)
青衣网络 AI 观察团队 · 最后更新 2026-08-25