Laboratorios interactivos

Redes Neuronales Artificiales

Seis módulos para jugar con las ideas del curso: entrena un perceptrón hasta verlo fracasar con XOR, desliza un kernel sobre una imagen, abre las compuertas de una LSTM, calcula una matriz de atención completa, entrena un tokenizador BPE sobre tu propio texto y ejecuta un agente con herramientas reales.

Curso dictado por Gonzalo Oyanedel V.
Todo se calcula en vivo No hay curvas dibujadas a mano ni números escritos de antemano: cada matriz, cada gradiente y cada probabilidad se computa en tu navegador al mover un control.
Los números cuadran con el apunte Los valores por defecto reproducen los ejemplos trabajados de Clases/, así que puedes verificar cada resultado contra el texto.
Cada módulo cierra con un test La última pestaña de cada laboratorio propone cinco preguntas con retroalimentación que explica el porqué, no solo el qué.
CLASE 01 Fundamentos y optimización

Fundamentos y descenso de gradiente

De la neurona al MLP. Fronteras de decisión, el muro del XOR, cuánto gradiente deja pasar cada activación y la regla de la cadena número por número.

  • Perceptrón entrenable — y el fracaso demostrable con XOR
  • Activaciones, su derivada exacta y el producto de \(L\) capas
  • Aproximación universal ajustada por mínimos cuadrados
  • Descenso de gradiente sobre superficies reales, con el umbral \(2/\lambda_{max}\)
  • Grafo computacional y backpropagation paso a paso
Abrir laboratorio 1
CLASE 02 CNN y estabilidad

Convoluciones, normalización, ResNets y optimizadores

El kernel recorriendo la imagen celda a celda, la diferencia real entre BatchNorm y LayerNorm, y cuatro optimizadores compitiendo por el mismo valle.

  • Convolución 2D con kernel editable, padding y stride
  • BatchNorm vs LayerNorm con μ y σ calculados por eje
  • Atajos residuales: el gradiente que muere y el que sobrevive
  • Carrera SGD / Momentum / RMSProp / Adam, con corrección de sesgo
Abrir laboratorio 2
CLASE 03 Secuencias y embeddings

Secuencias y espacios latentes

Una RNN con números de verdad, las compuertas de LSTM y GRU decidiendo qué recordar, y el espacio semántico recorrido con sumas y restas.

  • Estado oculto propagándose paso a paso
  • Compuertas LSTM y GRU, con vida media de la memoria
  • BPTT: en qué paso exacto se desvanece (o explota) el gradiente
  • Analogías vectoriales y matriz de similitud por coseno
Abrir laboratorio 3
CLASE 04 Atención y Transformers

Mecanismos de atención y Transformers

\(Q\), \(K\), \(V\), los puntajes, el softmax y la mezcla, calculados a partir de matrices que puedes editar. Incluye el recorrido completo de un Transformer.

  • Self-attention editable, con máscara causal y verificación de filas
  • Por qué \(\sqrt{d_k}\): la entropía del softmax en función de la dimensión
  • Multi-head con arcos proporcionales a los pesos reales
  • Positional encoding: matriz, ondas y decaimiento por distancia
  • "La capital de ___ es …" — los ocho pasos, ejecutados
Abrir laboratorio 4
CLASE 05 Modelos de lenguaje

Modelos de lenguaje y decodificación

Un entrenador de BPE que fusiona pares sobre el texto que escribas, un modelo de lenguaje real y los tres mandos de decodificación implementados como en las librerías.

  • BPE real: cuenta pares, fusiona y comprime tu propio texto
  • Generación autorregresiva con probabilidades contadas de un corpus
  • Temperatura, top-k y top-p (núcleo correcto) con muestreo empírico
  • Entropía y perplejidad, arrastrando la distribución con la mano
Abrir laboratorio 5
CLASE 06 Adaptación, alineación y agentes

LoRA, alineación DPO y agentes

Las matrices de LoRA multiplicadas de verdad (con la comprobación de que fusionar no cambia nada), la pérdida DPO sin factores inventados y un agente cuyas herramientas se ejecutan.

  • LoRA paso a paso, con \(A\) y \(B\) editables y verificación del merge
  • Aproximación de bajo rango real, con su espectro de valores singulares
  • DPO: pérdida, recompensa implícita y por qué el gradiente se apaga solo
  • Agente ReAct con calculadora y búsqueda que funcionan — y que puedes romper
Abrir laboratorio 6