1. 인공지능(AI)의 기본 개념과 구조 [0]

thumbnail 인공지능(AI)은 물리학처럼 독립된 학문 분야이며, 머신러닝은 AI의 하위 분야, 딥러닝은 머신러닝의 하위 분야이다.

1.1. AI, 머신러닝, 딥러닝의 관계 [0]

  1. AI는 독립된 학문 분야이다. [2]
  2. 머신러닝은 AI의 하위 분야이다. [2]
    1. 물리학에서 열역학이 하위 분야인 것과 같다. [2]
  3. 딥러닝은 머신러닝의 하위 분야이다. [2]
  4. LLM(거대 언어 모델)은 딥러닝과 생성 AI의 교차점에 위치한다. [4]
    1. LLM은 ChatGPT와 Google Bard와 같은 애플리케이션을 구동하는 기술이다. [5]

2. 머신러닝의 원리와 종류 [7]

2.1. 머신러닝의 기본 개념 [7]

  1. 머신러닝은 입력 데이터를 사용하여 모델을 훈련시키는 프로그램이다. [8]
  2. 훈련된 모델은 이전에 보지 못한 데이터에 기반하여 예측할 수 있다. [9]
    1. 예를 들어, 나이키 판매 데이터를 기반으로 모델을 훈련시키면, 아디다스의 신발 판매량을 예측할 수 있다. [10]

2.2. 지도 학습과 비지도 학습 [12]

  1. 지도 학습 모델은 레이블이 지정된 데이터를 사용한다. [13]
    1. 레스토랑의 총 청구 금액과 팁 금액을 나타내는 데이터 포인트에서, 파란색 점은 주문이 픽업되었음을, 노란색 점은 주문이 배달되었음을 의미한다. [14]
    2. 이를 통해 다음 주문의 예상 팁 금액을 예측할 수 있다. [15]
  2. 비지도 학습 모델은 레이블이 없는 데이터를 사용한다. [13]
    1. 직원의 회사 근속 연수와 소득을 나타내는 데이터를 보면, 특정 그룹은 근속 연수 대비 소득 비율이 높다. [16]
    2. 이 데이터는 레이블이 없으며, 새로운 직원이 합류했을 때 빠른 성장 궤도에 있는지 여부를 판단하는 데 사용될 수 있다. [18]
  3. 지도 학습 모델은 예측 후 훈련 데이터와 비교하여 차이를 좁히려고 노력한다. [23]
  4. 비지도 학습 모델은 이러한 비교 과정을 수행하지 않는다. [24]

3. 딥러닝의 개념과 종류 [27]

3.1. 딥러닝의 기본 원리 [27]

  1. 딥러닝은 인공 신경망을 사용하는 머신러닝의 한 종류이다. [27]
    1. 인공 신경망은 인간의 뇌에서 영감을 받았으며, 여러 층의 노드와 뉴런으로 구성된다. [28]
    2. 층이 많을수록 모델은 더 강력해진다. [28]
  2. 준지도 학습은 소량의 레이블 데이터와 대량의 레이블 없는 데이터를 사용하여 딥러닝 모델을 훈련시킨다. [29]
    1. 은행은 사기 거래를 탐지하기 위해 딥러닝 모델을 사용할 수 있다. [30]
    2. 은행은 전체 거래의 5%에만 사기 여부 레이블을 지정하고, 나머지 95%는 레이블 없이 모델 훈련에 사용한다. [31]
    3. 딥러닝 모델은 레이블이 지정된 5%의 데이터를 통해 사기 거래의 기본 개념을 학습하고, 이를 레이블 없는 95% 데이터에 적용하여 미래 거래를 예측한다. [32]

3.2. 판별 모델과 생성 모델 [33]

  1. 판별 모델은 데이터 포인트의 레이블 간 관계를 학습하며, 데이터 포인트 분류 능력만 가진다. [34]
    1. 예를 들어, 고양이와 개 사진을 구분하도록 훈련된 판별 모델은 새로운 사진이 개인지 고양이인지 예측한다. [35]
  2. 생성 모델은 훈련 데이터의 패턴을 학습한 후, 입력(예: 텍스트 프롬프트)을 받아 학습한 패턴을 기반으로 새로운 것을 생성한다. [36]
    1. 레이블이 없는 동물 사진을 보고 "개"라는 입력을 받으면, 생성 모델은 개와 관련된 패턴(두 귀, 네 다리, 꼬리, 짖는 소리 등)을 기반으로 새로운 개 이미지를 생성한다. [38]
  3. 생성 AI인지 아닌지를 구분하는 간단한 방법이 있다. [40]
    1. 출력이 숫자, 분류(스팸/스팸 아님), 또는 확률이면 생성 AI가 아니다. [41]
    2. 출력이 자연어 텍스트, 음성, 이미지, 또는 오디오이면 생성 AI이다. [42]
  4. 생성 AI는 훈련된 데이터와 유사한 새로운 샘플을 생성한다. [43]

4. 생성 AI 모델의 종류와 LLM [44]

4.1. 다양한 생성 AI 모델 [44]

  1. 텍스트-투-텍스트 모델은 ChatGPT와 Google Bard와 같은 모델이다. [44]
  2. 텍스트-투-이미지 모델은 Midjourney, DALL-E, Stable Diffusion 등이 있으며, 이미지 생성 및 편집이 가능하다. [45]
  3. 텍스트-투-비디오 모델은 Google의 Imagen Video, Cog Video, Make-A-Video 등이 있다. [47]
  4. 텍스트-투-3D 모델은 게임 에셋 제작에 사용되며, OpenAI의 Shape-E 모델이 있다. [49]
  5. 텍스트-투-태스크 모델은 특정 작업을 수행하도록 훈련된다. [50]
    1. 예를 들어, "Gmail, 읽지 않은 이메일 요약해 줘"라고 입력하면 Google Bard가 이메일을 요약한다. [51]

4.2. 거대 언어 모델(LLM) [52]

  1. LLM은 딥러닝의 하위 집합이며, 생성 AI와 동일한 것은 아니다. [52]
  2. LLM은 일반적으로 대규모 데이터 세트로 사전 훈련된 후 특정 목적에 맞게 미세 조정된다. [53]
    1. 애완견이 기본적인 명령을 배우는 것처럼(사전 훈련), 경찰견이나 안내견이 되기 위해 특정 훈련을 받는 것(미세 조정)과 유사하다. [54]
    2. LLM은 먼저 텍스트 분류, 질문 답변, 문서 요약, 텍스트 생성과 같은 일반적인 언어 문제를 해결하도록 사전 훈련된다. [58]
    3. 이후 소규모의 산업별 데이터 세트를 사용하여 소매, 금융, 의료, 엔터테인먼트 등 특정 분야의 문제를 해결하도록 미세 조정된다. [59]
  3. 실제 세계에서는 병원에서 사전 훈련된 LLM을 자체 의료 데이터로 미세 조정하여 진단 정확도를 향상시킬 수 있다. [60]
  4. 이는 대기업이 LLM을 개발하고, 자원이 부족한 중소 기관에 판매하는 윈-윈 시나리오이다. [61]