用Excel手搓神经网络,初学者也能吃透深度学习底层逻辑
❄ 导语 ❄
平时写人工智能相关的程序、看各类开源代码，总觉得少了点什么。自从有了PyTorch这类强大的框架，我们写深度学习模型变得越来越“偷懒”：一句nn.linear就能搭建起神经网络的一层，一行代码就能完成反向传播，运行、出结果，整个流程顺畅得不像话，但也模糊得不像话。这就像以前看车，只能跟着别人看热闹，凑过去看看车身外观够不够大气、配置够不够丰富，却从来不知道车子能跑起来的核心是什么；发动机里哪是曲轴、哪是连杆，齿轮之间是怎么咬合转动、带动整车前行的，完全一知半解。有时候大家也相互吹捧，叫自己一声专家，其实叫专家非常不好意思，真正深层次的东西不是太了解，于是我非常严谨的说，请叫我一声"应用专家"。想起当初雷军刚酝酿做小米的时候，为了摸清手机的核心逻辑，背包里常年放着40部手机，每天的工作就是反复拆了装、装了拆，一点点搞明白手机到底是个什么东西，这种深耕底层的态度，再对比我自己，真的非常羞愧——天天和神经网络打交道，却对它的底层逻辑一点也没搞明白。我们用框架写出的模型，就像一台组装好的成品车，我们会用它、会调参，却不懂它的“发动机”到底是怎么工作的。不管你是刚入门AI、对神经网络一知半解的新手，还是像我一样，用惯了框架却想回头补基础的开发者，这个项目都能给你带来惊喜。我粗略翻了下，里面各种神经网络加上线性代数基础知识，大概有20个xlsx文件，想把它们全讲完，不仅时间上不现实，我自己的知识储备也远远不够。不过万事开头难，这次我就尝试着把最热门、最基础的部分拆解给大家看。
✦ 一、项目介绍：ai-by-hand-excel——用Excel撕开AI的“黑箱”✦
先给大家说清楚这个项目的核心信息，方便大家直接上手体验：
✅ 项目地址：github.com/ImagineAILab（直接复制到浏览器，就能找到所有资源，完全开源免费）✅ 发起者：这个项目的核心发起者是Tom Yeh教授（科罗拉多大学博尔德分校计算机科学系教授），他发现当下AI论文层出不穷，里面的数学公式和复杂图表，哪怕是专业研究者都要花大量时间消化，更别说初学者了。于是他发起了“AI by Hand”系列，ai-by-hand-excel就是其中之一，目的就是用最直观的方式，降低AI学习的门槛，让每个人都能通过动手实践，理解AI的底层数学和逻辑。✅ 项目核心定位：教育型开源项目，不追求高效、不追求性能，只追求“直观”和“易懂”。它把复杂的深度学习算法，拆解成Excel里的一个个单元格、一个个公式，让我们通过手动操作、修改参数、观察结果，一步步理解算法的核心逻辑——没有复杂的代码封装，没有晦涩的理论堆砌，每一步计算都清晰可见。✅ 项目主要内容：里面包含了从基础到复杂的各类AI算法的Excel实现，不止有我们今天要重点说的全连接神经网络（MLP），还有Transformer、RNN、反向传播、矩阵乘法甚至ResNet等热门算法和模型的模板及教程。更惊喜的是，项目最新发布的内容竟然在拆解Deep Seek，还拆解了其中的多头注意力（类似DeepSeekMoE中的多头潜在注意力）和混合专家（MoE）这些复杂组件，不得不说大学教授就是厉害，原来万物皆可Excel啊。简单说，这个项目给我们提供了一系列免费的Excel模板和详细教程，我们可以直接下载使用，也可以修改参数、查看公式，甚至自己动手修改模板，真正做到“亲手搓AI”。而且项目还会通过Substack博客实时更新教程和练习，还有视频演示和互动反馈机制，遇到问题可以和作者交流。(可惜，视频观看受限制，文字版的可以阅读下，内容比Git更丰富，参考地址👇https://www.byhand.ai/t/spreadsheet)✦ 二、实操教学：用Excel手搓全连接神经网络（MLP）✦
接下来就是最核心的部分——手把手教大家，如何用Excel搓出一个最简单的全连接神经网络（MLP，也叫多层感知机）。这部分全程不写一行代码，只用Excel的基础功能（单元格计算、公式编辑），哪怕你对Excel只是入门水平，也能跟着做。先给大家科普一个小知识点：全连接神经网络（MLP）是最基础、最核心的神经网络结构，后续的CNN、RNN等复杂网络，本质上都是在MLP的基础上优化而来的。它的核心逻辑很简单：由输入层、隐藏层、输出层组成，层与层之间的每个神经元都相互连接，通过“加权求和+激活函数”，完成从输入到输出的映射，再通过反向传播调整权重，实现模型的训练——而这一切，我们都能在Excel里实现。
这个项目的文档里还提供了三个sheet，分别是small、medium、large，对应三种不同尺寸的神经网络。其实大家完全不用有压力，麻雀虽小五脏俱全，只要看懂了第一个small尺寸的网络，摸清了它的底层逻辑，后面两个尺寸的网络也就一通百通、毫无压力了。 到这里，一个最简单的全连接神经网络（MLP），就用Excel手搓完成了！更贴心的是，模板里的背景颜色和神经网络结构是完全对应一致的，而且所有计算公式都已经提前写好——你只需要自己修改参数，Excel就能立刻算出对应的结果，真正做到所见即所得。这种亲手操控、实时反馈的感觉真的太好，仿佛把复杂的神经网络握在了手里，能随时随地“把玩”、摸索它的底层逻辑。✦ 结束语 ✦
这样一个简单的项目，补一补AI基础。ai-by-hand-excel这个项目最动人的地方，就是“反套路”——它没有追求高效，没有堆砌复杂的技术，而是用最朴素的Excel，把AI的“黑箱”撕开了一道口子，让初学者能亲手触摸到深度学习的底层逻辑。
就像我们拆车，不是为了成为修车师傅，而是为了更懂车；我们用Excel手搓神经网络，也不是为了用Excel做项目，而是为了摆脱框架的依赖，真正理解AI的核心——只有懂了底层逻辑，后续用框架、调参、优化模型，才能更有底气，不再是“凭感觉”。
end
0546-7798988
官网：
www.aozhuo xinxi.com
文字|Darcy
编辑|腾腾
