助理教授 · 國立臺灣大學資訊工程學系
Shih-Hsin Wang 王士欣
我專注於發展兼具理論基礎與實用性的機器學習方法,研究主題涵蓋 geometric deep learning、生成模型,以及 AI for Science。我關注如何將直覺轉化為有理論支撐、可靠且高效的工具,並應用於分子、生物與其他科學問題。
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Flow-Based Generative Models
From Noise to Data
導論:把資料、分布、粒子串成一張圖 中文 整個系列的起點:把 data、distribution、particle 三個詞接成同一張圖——生成就是把一團容易做出來的點,搬到形狀和資料一樣為止。 生成模型其實在學什麼? 中文 從 two moons 的最小例子出發,說明生成模型學的是資料分布,而不是記憶訓練樣本,並銜接 noise → data、score 與 velocity 的後續研究語言。 跟著一顆粒子走:Lagrangian 視角 中文 導論已建立『樣本=會動的 particle』;這篇把鏡頭收到單獨一顆身上,看它隨時間移動的軌跡,建立 Lagrangian 視角。 Vector Field:每個點該往哪裡走? 中文 從 Lagrangian(跟著一顆粒子)切到 Eulerian(每個位置擺一支箭頭)。Vector field 就是 flow matching 要學的對象。 Probability Path:分布之間可以有一條路 中文 生成不只關心起點與終點,還關心中間那一整條分布的演化 p_t——像兩張照片之間的那段影片。 Denoising:生成可以被看成局部修復 中文 把 diffusion 理解成「在每個噪聲程度學會修復一點點」,用『純噪聲難辨識、稍微加噪的狗照片仍可辨識』說明為何漸進去噪比一步生成容易,並釐清 diffusion 與本系列相反的時間方向慣例。 Score Function:資料分布的局部方向感 中文 score = ∇ log p,指向密度變高的方向;說明去噪與 score 其實是同一件事(差一個已知比例 −1/σₜ),完整的 Tweedie 推導留給 dfc。 Velocity 當成回歸目標:Flow Matching 在學什麼 中文 flow matching 把生成變成「對速度做回歸」;釐清 velocity 與 score、denoising 的差別,並就地給出『條件目標平均成邊際場』的直覺。 取樣即解微分方程:離散化、步數與 NFE 中文 生成就是數值積分一條 ODE/SDE;步數、離散化誤差與 NFE 是一等公民,也是少步生成研究的起點。 三種語言:Noise、Score、Velocity 中文 收束整張地圖:noise、score、velocity 是描述同一件事的三種語言,附彼此的換算關係與往 dfc 深入的方向。 回顧測驗:用九個問題把整張地圖再走一遍 中文 核心課程的收尾自測——九個跨篇的啟發式問題,把 data/分布/粒子、向量場、probability path、denoising、score、velocity 串起來。答錯也沒關係,每題都附把觀念接回去的說明。
Geometric Deep Learning
Invariance and Equivariance
同一個台大,不同的手機視角:不變性與等變性的第一個圖像 中文 轉動同一張台北地圖,看看哪些答案應保持不變、哪些座標與方向必須一起移動。 CNN 為什麼自然適合看地圖與影像? 中文 滑動同一張地圖,親眼看見 convolution 的 feature map 同步平移,而 global pooling 把位置收成不變的摘要。 如果地圖不是像素,而是一堆點? 中文 把地圖改成一袋沒有固定順序的點,看看 shuffle 為什麼不能改變集合答案,卻必須同步重排逐點輸出。 地圖其實也是一張 graph 中文 把路口重新編號,看看 node prediction 如何跟著節點搬家,而整張道路網路的 readout 保持不變。 手機轉了,模型該不該跟著轉? 中文 把手機地圖每次轉 90°,看 orientation channels 如何循環搬動,並分清 augmentation、averaging 與架構等變。 Point Clouds 需要兩種對稱性 中文 旋轉、平移同一團地圖點雲,分清距離與能量為何不變,以及座標、速度與力為何必須一起轉。 對稱性不是免費午餐 中文 把對稱性從硬規則慢慢放鬆,看看資料效率、表達力與真實誤差之間為什麼沒有免費答案。
學術技能
Paper Writing
研究方向
- Geometric Deep Learning Equivariant graph neural networks and expressive geometric graph representations.
- Generative Models Diffusion models, flow matching, single-step models, and test-time guidance.
- AI for Science Modeling complex structures like molecules and proteins.
代表著作
所有著作 →ICML 2026 GenBio [Spotlight]
ICML 2026