결합 확률 (Joint Probability) 1. 개요 결합 확률(Joint Probability)이란 두 개 이상의 사건이 동시에 발생하는 사건, 즉 사건들의 교집합(Intersection)이 일어날 확률을 의미한다. 확률론에서 결합 확률은 여러 확률 변수가 결합되어 나타나는 상태의 가능성을 측정하는 기초적인 개념이다. 표기법으로는 보통 또는 로 나타내…
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이항분포 (Binomial Distribution) 1. 개요 이항분포는 결과가 오직 두 가지(성공 또는 실패)로만 나타나는 [[베르누이 시행]](Bernoulli trial)을 독립적으로 번 반복했을 때, 성공한 횟수의 확률 분포를 나타내는 이산 확률 분포이다. 베르누이 시행이란 동전 던지기처럼 결과가 '앞면' 혹은 '뒷면'과 같이 상호 배타적인 두 가지…
복소수 복소수(複素數, Complex Number)는 실수부와 허수부로 구성된 수 체계로, 수학 전반과 물리학, 공학 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 한다. 복소수는 2차 방정식의 해가 실수 범위에서 존재하지 않을 때 그 해를 표현할 수 있는 수학적 도구로 등장하였으며, 현대 수학에서 해석학, 대수학, 기하학 등과 깊은 연관을 맺고 있다. 특히 복소해석…
PDF 개요 PDF(Probability Density Function, 확률 밀도 함수)는 확론과 통계학 연속 확률 변수의 확률 분포를 설명하는 핵심 개념이다. 이 함수는 특정 값에서 확률 변수가 나타날 상대적 가능도를 나타내며, 확률 변수가 특정 구간에 속할 확률을 그 구간에서의 PDF의 적분을 통해 계산할 수 있다. PDF는 이산 확률 변수의 경우 사…
자기-어텐션 (Self-Attention) 1. 개요 자기-어텐션(Self-Attention)은 입력 시퀀스 내의 각 토큰이 동일한 시퀀스 내의 다른 모든 토큰과의 관계를 계산하여, 현재 토큰의 의미를 가장 잘 설명하는 문맥적 정보를 동적으로 추출하는 메커니즘이다. 이는 입력 데이터의 각 요소가 서로 어떤 연관성을 가지고 있는지를 파악함으로써, 문장 내의 …
신호 처리 신호 처리(Signal Processing)는 물리적 현상이나 시스템에서 발생하는 신호를 분석, 변환, 조작하여 유용한 정보를 추출하거나 신호의 품질 향상시키는 기술 및 학문 분야이다. 신호는 시간 또는 공간에 따라 변화하는 물리량으로, 음성, 이미지, 전압, 진동, 전파 등 다양한 형태로 나타날 수 있다. 신호 처리는 통신, 의료 영상, 오디오…
라플라스 변환 (Laplace Transform) 라플라스 변환은 시간 영역( -domain)의 함수를 복소 주파수 영역( -domain)의 함수로 변환하여, 미분 방정식을 대수 방정식으로 바꾸어 풀이하는 수학적 도구이다. 1. 개요 라플라스 변환은 주로 선형 미분 방정식의 해를 구하거나 시스템의 동적 특성을 분석하는 데 사용된다. 시간 영역에서의 복잡한 …
Kullback-Leibler Divergence (KL 발산) Kullback-Leibler Divergence(KL 발산)는 두 확률 분포의 차이를 측정하는 비대칭적 지표로, 정보이론 관점에서 하나의 분포가 다른 분포와 얼마나 다른지를 수치화한 척도이다. 1. 개요 KL 발산은 정보이론에서 상대 엔트로피(Relative Entropy)라고도 불리며, 실…
부동소수점 연산 부동소수점 연산(Floating-point arithmetic)은 컴퓨터에서 실수를 표현하고 계산하기 위해 사용하는 수치 계산 방식이다. 이 방은 매우 크거나 매우 작은 수를 효율적으로 다룰 수 있도록 설계되어 있으며, 과학 계산, 공학 시뮬레이션, 그래픽 처리, 인공지능 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 한다. 본 문서에서는 부동소수점 …
컨벌루션 (Convolution) 컨벌루션(Convolution, 합성곱)은 두 개의 함수가 결합하여 제3의 함수를 생성하는 수학적 연산으로, 한 함수를 반전(Flip)시키고 이동(Shift)시키며 겹치는 영역의 적분 또는 합을 계산하는 과정이다. 1. 개요 컨벌루션은 [[신호처리]], 수학, 물리학, 그리고 현대의 딥러닝에 이르기까지 광범위하게 사용되는 …
정규분포 (Normal Distribution) 정규분포는 평균 와 분산 에 의해 완전히 결정되는 연속 확률 분포의 일종으로, 평균을 중심으로 좌우 대칭인 종 모양(Bell-curve)의 형태를 띠는 확률 분포이다. 1. 개요 정규분포는 통계학 및 자연과학에서 가장 중요하게 다뤄지는 확률 분포이다. 수많은 독립적인 무작위 변수들이 합쳐졌을 때 나타나는 보편…
점화식 (Recurrence Relation) 점화식은 수열의 각 항이 이전 항(들)과의 관계를 통해 정의되는 식을 의미하며, 수열의 일반항을 구하거나 수열의 성질을 분석하는 데 사용되는 수학적 도구입니다. 1. 개요 점화식은 수열 에서 번째 항 을 와 같은 이전 항들의 함수로 표현한 식입니다. 이는 수학적 귀납법(Mathematical Induction)…
푸리에 변환 (Fourier Transform) 1. 개요 푸리에 변환은 시간 영역(Time Domain)에서 정의된 신호를 주파수 영역(Frequency Domain)으로 변환하여, 해당 신호가 어떤 주파수 성분들로 구성되어 있는지를 분석하는 수학적 기법이다. 우리가 듣는 음악이나 통신 신호는 여러 개의 서로 다른 주파수를 가진 사인파(Sine wave)…
뉴턴-랩슨 방법 (Newton-Raphson Method) 1. 개요 뉴턴-랩슨 방법은 실함수 을 만족하는 해(root)를 수치적으로 찾기 위해 사용되는 대표적인 개방형 근사 알고리즘이다. 이 방법은 현재 추정치에서의 접선을 이용하여 함수값이 0이 되는 지점을 반복적으로 예측함으로써 실제 해에 빠르게 접근하는 것을 목적으로 하며, [[수치해석]] 및 [[최…
확률적 경사 하강법 개요 확적 경사 하강(Stochastic Gradientcent, 이하 SGD은 머신러닝 데이터과학 분야에서 널리 사용되는 최적화 알고리즘 중 하나로, 손실(Loss Function)를 최화하기 위해 모델의 파라미터 반복적으로 업데이트하는 방법입니다. 특히 대규모 데이터셋을 처리할 때 전통적인 경사 하강법(Batch Gradient De…
중심극한정리 (Central Limit Theorem, CLT) 1. 개요 중심극한정리(Central Limit Theorem, CLT)란 모집단의 분포 모양과 상관없이, 표본의 크기가 충분히 크다면 표본 평균들의 분포가 정규분포(Normal Distribution)에 근사한다는 통계학의 핵심 정리이다. 이 정리는 통계적 추론의 근간이 되며, 우리가 모집단…
Swish 활성화 함수 1. 개요 Swish는 Google Brain 팀이 제안한 자기 게이팅(Self-Gating) 메커니즘 기반의 비선형 활성화 함수로, 깊은 신경망에서 ReLU(Rectified Linear Unit)보다 더 나은 성능을 보이기 위해 설계되었습니다. Swish 함수는 입력값 에 시그모이드(Sigmoid) 함수를 곱한 형태로 정의되며, …
모델 제약 조건 (Model Constraints) 1. 개요 모델 제약 조건(Model Constraints)이란 인공지능 모델이 학습하거나 추론하는 과정에서 반드시 준수해야 하는 수학적, 물리적, 또는 논리적 제한 사항을 의미한다. 단순히 데이터의 패턴을 학습하는 것을 넘어, 모델이 생성하는 결과물이 현실 세계의 물리 법칙을 위배하지 않게 하거나, 시스…
범주 개요 범주(Category) 범주론(Category Theory) 기본 구성 요소로,학의 다양한 구조와 그들 사이 관계를 추상적으로 다루는 데 사용되는 수학적 개념이다. 범주론은1940대에 샘UEL 에일렌버그(Samuel Eilen)와 손더스 매클레인(Saunders Mac Lane)에 의해 위상수학 호몰로지 이을 정리하기 위한 목적으로 도입되었으며,…
복소형 푸리에 급수 (Complex Fourier Series) 복소형 푸리에 급수는 주기 함수를 복소 지수 함수의 무한 합으로 표현하는 수학적 방법으로, 실수형 삼각함수 푸리에 급수를 오일러 공식을 통해 보다 간결한 복소수 형태로 일반화한 것이다. 1. 기초 개념 및 주기 함수 1.1 주기 함수의 정의 푸리에 급수를 정의하기 위해서는 먼저 대상이 되는 함…