양자화 (Quantization) 1. 개요 양자화(Quantization)란 연속적인 값(아날로그)을 갖는 신호를 유한한 개수의 이산적인 값(디지털)으로 매핑하여 표현하는 과정이다. 이는 아날로그-디지털 변환(ADC, Analog-to-Digital Conversion)의 핵심 단계로, [[샘플링]](Sampling)을 통해 시간축으로 이산화된 신호를 진…

과학 계산 개요 과학 계산(Scientific Computing)은 수학, 물리, 공학,물학 등 다양한 과 분야의 문제를 해결하기 위해 컴퓨터를 활용하는 학문 분야. 이는 복한 수학적 모을 수치적으로 해석하고, 실제 현상을 시뮬레이션하거나 예측하는 데 중심적인 역할을 한다. 과학 계산은 이론적 분석과 실험적 관찰에 더해 제3의 과학 방법(scientific…

소프트맥스 (Softmax) 소프트맥스(Softmax) 함수는 입력받은 벡터의 각 요소를 0과 1 사이의 값으로 변환하며, 출력된 모든 값의 총합이 1이 되도록 만드는 함수입니다. 주로 딥러닝의 다중 분류(Multi-class Classification) 모델에서 출력층에 사용되며, 모델이 예측한 각 클래스에 대한 확률 분포를 나타내는 데 활용됩니다. 수학…

Z-score 표준화 Z-score 표준화(Z-score Standardization)란 데이터의 평균을 0, 표준편차를 1이 되도록 변환하는 데이터 전처리 과정입니다. 서로 다른 척도(Scale)를 가진 변수들을 동일한 기준으로 비교하거나, 특정 값이 전체 데이터 분포에서 어느 정도 위치에 있는지 파악하는 것을 목적으로 합니다. 수식 및 원리 Z-scor…

UMAP (Uniform Manifold Approximation and Projection) 1. 개요 UMAP(Uniform Manifold Approximation and Projection)은 위상수학적 구조를 기반으로 하는 비선형 차원 축소(Dimension Reduction) 알고리즘으로, 고차원 데이터를 저차원(주로 2차원 또는 3차원)으로 투…

PyTorch 개요 PyTorch는 Meta AI(구 Facebook AI Research)에서 개발한 오픈 소스 머신러닝 라이브러리로, 파이썬(Python) 기반의 유연한 인터페이스와 강력한 GPU 가속 기능을 제공하는 딥러닝 프레임워크이다. 텐서 계산과 자동 미분 기능을 핵심으로 하며, 연구 단계의 빠른 프로토타이핑부터 대규모 상용 서비스 배포까지 폭넓…

다중 모달 분석 (Multimodal Analysis) 1. 개요 다중 모달 분석(Multimodal Analysis)이란 텍스트, 이미지, 오디오, 비디오, 센서 데이터 등 서로 다른 형태의 데이터 양식(Modality, 모달리티)을 통합적으로 처리하여 정보의 의미를 추출하고 분석하는 인공지능 기술이다. 인간이 시각, 청각, 촉각 등 다양한 감각 기관을 …

인공지능의 편향과 차별 (AI Bias and Discrimination) 1. 개요 인공지능의 편향과 차별이란 AI 모델이 학습 데이터의 불균형이나 알고리즘의 설계 결함으로 인해 특정 보호 집단(Protected Group, 인종, 성별, 연령, 종교 등)에 대해 체계적으로 불리하거나 왜곡된 결과를 출력하는 현상을 의미한다. 현대 사회에서 AI는 채용, …

선호도 학습 (Preference Learning) 1. 개요 선호도 학습(Preference Learning)이란 개별 항목에 대한 절대적인 수치(Score)를 예측하는 대신, 두 개 이상의 항목 간의 상대적인 우선순위나 선호 관계를 학습하는 머신러닝의 한 분야이다. 일반적인 회귀(Regression) 모델이 "이 항목의 점수는 85점이다"라는 절대값을 …

역전파 알고리즘 (Backpropagation) 1. 개요 역전파 알고리즘(Backpropagation)은 인공신경망(Artificial Neural Network)의 가중치를 업데이트하기 위해 손실 함수의 기울기를 효율적으로 계산하는 방법이다. 출력층에서 발생한 오차를 입력층 방향으로 역방향으로 전파하며 각 층의 가중치(Weight)와 편향(Bias)을 …

이진 분류 (Binary Classification) 1. 개요 이진 분류(Binary Classification)란 주어진 데이터를 두 개의 서로 배타적인 클래스(Class) 중 하나로 분류하는 [[지도 학습]](Supervised Learning)의 한 형태이다. 일반적으로 정답 레이블은 0과 1, 혹은 'Positive(긍정/참)'와 'Negative…

Embedding Layer (임베딩 층) 1. 개요 임베딩 층(Embedding Layer)은 자연어 처리(NLP) 및 딥러닝 모델에서 정수 형태로 인코딩된 범주형 데이터(주로 단어 인덱스)를 고정된 크기의 연속적인 수치형 벡터로 변환하는 신경망 층이다. 컴퓨터는 텍스트를 직접 처리할 수 없으므로 수치화 과정이 필수적이다. 초기에는 단어의 존재 여부만을 …

최적화 문제 (Optimization Problem) 1. 개요 최적화 문제란 주어진 제약 조건 하에서 특정 목적 함수(Objective Function)의 값을 최대화하거나 최소화하는 최적의 변수 값을 찾는 수학적 문제를 말한다. 최적화는 단순히 수학적 이론에 그치지 않고, 일상생활과 산업 전반에서 효율성을 극대화하기 위해 광범위하게 사용된다. 예를 들어…

ELECTRA 개요 ELECTRA(Efficiently Learning an Encoder that Classifies Token Replacements Accurately)는 2020년 구글 리서치(Google Research) 팀이 제안한 자연어 처리(NLP) 기반 사전 학습(pre-training) 방법론입니다. 기존 BERT 모델에서 널리 사용되던 …

민감 속성 (Sensitive Attributes) 1. 개요 민감 속성(Sensitive Attributes)이란 인종, 성별, 종교, 정치적 견해 등 개인의 정체성과 밀접하게 연관되어 있으며, 이를 근거로 차별이나 편견이 발생할 가능성이 높은 데이터 특성을 의미한다. 인공지능(AI) 및 데이터 분석 맥락에서 민감 속성은 모델의 예측 결과가 특정 집단에 …

Denoising Autoencoders (DAE) 본 문서는 수식을 사용하여 작성되었습니다. 1. 개요 Denoising Autoencoder (DAE)는 입력 데이터에 의도적으로 노이즈(Noise)를 추가한 뒤, 이를 다시 원본 데이터로 복원하도록 학습함으로써 데이터의 강건한(Robust) 특징을 추출하는 비지도 학습 기반의 신경망 구조이다. 일반적인 …

Fairness Indicators Fairness Indicators는 머신러닝 모델의 예측 결과가 특정 사용자 그룹(인종, 성별, 연령 등)에 대해 편향되어 있는지 측정하고 시각화하여 모델의 공정성을 평가하는 오픈소스 도구 및 프레임워크입니다. 개요 머신러닝 모델은 학습 데이터에 포함된 인간의 편견이나 데이터 수집 과정의 불균형을 그대로 학습하여 특정 …

자기지도학습 (Self-Supervised Learning) 자기지도학습(Self-Supervised Learning, SSL)은 데이터 자체에서 정답(Label)을 생성하여 모델을 학습시키는 머신러닝 기법으로, 명시적인 외부 레이블 없이 데이터의 내재적 구조를 통해 표현 학습(Representation Learning)을 수행하는 방법론이다. 1. 개요 …

Attention U-Net 1. 개요 Attention U-Net은 의료 영상 분할(Medical Image Segmentation)을 위해 제안된 딥러닝 아키텍처로, 기존 U-Net 구조에 Attention Gate(AG)를 도입하여 타겟 객체와 관련 없는 배경 노이즈를 억제하고 관심 영역(Region of Interest, ROI)에 모델의 집중도를 …

경사 하강법 개요 경사 하강법(Gradient Descent)은 머신러닝에서 모델의 파라미터를 최적화하기 위한 기본적인 최적화 알고리즘입니다. 이 방법은 비용 함수(cost function)의 기울기(gradient)를 계산하여, 매개변수를 반복적으로 조정해 최소값을 찾는 과정입니다. 경사 하강법은 신경망, 회귀 모델 등 다양한 학습 알고리즘에서 핵심적인 …