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- 등록일
- 2022.10.14
머신러닝과 딥러닝, 뭐가 다른 건가요?
💡 이 글은...
유데미 글로벌 공식 블로그의 포스팅을 유데미 코리아가 번역해서 제공합니다. 글쓴이 Frank Kane은 유데미에서 수강생 약 50만 명을 보유하고 있는 강사로, 아마존에서 9년 넘게 근무하면서 머신러닝 추천 시스템을 개발하고 관리했습니다. 여기서는 일반인들에게 다소 생소할 수 있는 ‘머신러닝’ ‘딥러닝’의 개념을 간략하게 소개합니다.
‘머신러닝’ ‘딥러닝’은 기술산업 분야의 핫이슈이자 트렌드입니다. 인공지능(AI), 자율주행 자동차 등을 다룬 글에서 많이 접해 보셨을 말입니다. AI 분야를 처음 접하는 경우 둘 사이의 차이점이 무엇인지 궁금할 수도 있을 것 같습니다.
이런 식으로 생각해 보세요. 딥러닝과 머신러닝은 모두 인공지능의 하위 집합입니다. 그리고 딥러닝은 머신러닝의 하위 집합입니다. 머신러닝은 AI 기술이며 딥러닝은 머신러닝 기술입니다.
머신러닝은 다양한 AI 기술 중 하나
AI는 연구 초기 하드 코딩된 규칙과 알고리즘에 의존했습니다. AI가 체스를 두는 것은 컴퓨터의 계산일 뿐입니다. 컴퓨터 프로그램은 가능한 모든 움직임을 미리 살펴보고 최상의 결과를 도출하기 위한 다음 행동을 선택합니다.
AI 챗봇은 유저가 제공하는 특정 단어, 구문의 패턴을 찾아서 대화를 나누고, 프로그래머가 미리 짜 둔 대답을 내놓습니다. (현재 버추얼 어시스턴트는 아직도 이러한 기술에 의존합니다). 이 같은 시스템은 지능적으로 보일지 모르지만, 프로그래밍 된 지능에 의존하는 것입니다. 자신의 ‘경험’으로 학습할 수 있는 능력은 없습니다.
머신러닝 알고리즘은 문제를 해결하기 위해 하드 코딩된 규칙에 의존하는 대신, 실제 받아들인 데이터를 학습합니다. 그다음 머신러닝은 데이터와 예측하려는 것 사이의 패턴을 찾는 모델을 만들어냅니다. 이 같은 모델은 이전에는 볼 수 없었던 새로운 것들에 대한 예측을 가능하게 하고, 더 많은 학습 데이터에 노출됨에 따라 정확도가 점점 더 올라가게 됩니다.
어떤 주택의 특성에 따라 매매가를 예측할 수 있는 시스템을 만든다고 예를 들어 봅시다. 머신러닝 알고리즘은 주택 위치, 평수, 욕실 수, 건축 연도 등과 함께 주택 매매가 관련 과거 데이터로 머신러닝 알고리즘을 학습할 수 있습니다. 이 알고리즘은 주택의 이러한 다양한 속성이 매매가에 어떻게 영향을 미치는지 찾아내고 각 속성이 주택 최종 매매가에 어떻게 영향을 미치는지 이해하는 모델을 구축하기 시작합니다.
머신러닝 알고리즘은 해당 모델로 시장에 공급된 새 주택 매매가를 자동으로 예측할 수 있습니다. 더불어 시간이 지나며 점점 더 많은 주택 매매가 시스템에 쓰이면서 정확도도 올라갈 겁니다. 머신러닝 시스템은 인간의 프로그래밍에 의존하지 않고, 실제 데이터를 기반으로 학습합니다.
딥러닝은 다양한 머신러닝 기술 중 하나
이 같은 주택 매매가 책정 시스템은 어떤 방식으로 작동하는 것일까요? 간단합니다. 주택 매매가 대비 평수 등 다양한 속성을 플로팅하고, 각 속성 간 커브피팅을 통해서 시장에 공급된 새 주택 매매가를 예측하는 것입니다. 이를 ‘다중 선형 회귀(Multiple regression)’라고 합니다.
또는 가격을 정확하게 예측 가능한 지점을 학습하는 ‘의사 결정 트리(Decision tree)’를 생성할 수도 있습니다. 의사 결정 트리는 주어진 지역의 매매가 범위에서 시작해 집 크기에 따라 가격을 구체화하고 이를 건축 연도에 따라 세분화해서 최종 매매가를 추정할 수 있을 때까지 계속해서 작동하게 됩니다. 그러나 이는 우리가 쓸 수 있는 많은 머신러닝 알고리즘 중 두 가지일 뿐이며, 둘 다 ‘딥러닝’은 아닙니다.
복잡한 인공신경망 딥러닝
머신러닝 기술 중 하나인 딥러닝은 인간의 두뇌가 작동하는 방식에 영감을 받은 유연함으로 주목을 받았습니다. 딥러닝 시스템은 가상 뉴런들의 집합을 한 층의 ‘레이어’로 인식합니다. (역자: 이 레이어들이 쌓여서 여러 층을 이루게 되는데, 이렇게 확장하다 보면 인간의 뇌처럼 ‘신경망’이 생깁니다. 이것을 인공신경망이라고 합니다.) 각 뉴런의 역할은 안으로 들어오는 입력값을 더해서, 그 윗층 뉴런에 출력 신호를 내보낼 지 여부를 결정하는 것입니다.
한 층에 있는 모든 뉴런은 그 위, 아래층에 있는 모든 뉴런에 연결됩니다. 이렇게 형성된 인공신경망은 각 연결에 대한 최적의 가중치를 학습해서 인간의 두뇌와 거의 같은 방식으로 다양한 문제를 해결할 수 있습니다. 신경망은 단순한 개념이지만, 뉴런 사이의 연결지점이 많다는 것은 매우 복잡한 문제를 나타내고 있다는 이야기가 됩니다.
신경망의 예
부동산 가격 책정 예제로 돌아가보면, 데이터의 모든 속성 (주택 위치, 평수 등)은 비슷한 규모로 처리돼 인공신경망의 맨 아래층 뉴런에 전달됩니다. 인공신경망은 이를 반복해 뉴런간 연결고리 사이 최적의 가중치에 도달, 최상위층 뉴런에서 정확한 매매가를 예측해냅니다. 이 인공신경망이 학습을 반복하면 이전에는 못했던 새 주택 가격 예측을 신속하게 해낼 수 있습니다.
인공신경망의 레이어 수가 둘 이상이 되면 ‘심층신경망(Deep neural network)’이라고 합니다. 이것이 바로 ‘딥러닝’입니다. 딥러닝은 심층신경망으로 구현하는 머신러닝 시스템입니다. 사실 머신러닝 vs 딥러닝이라고 표현할 것이 아니고, 딥러닝이 바로 머신러닝 기술입니다.
딥러닝은 아주 흥미로운 기술로, 이 글에서는 간단히 훑어봤지만 배워야할 것은 아주 많이 남아 있죠. 머신러닝 엔지니어가 되고 싶으신가요? 이 글(영어 원문)을 읽고 머신러닝 관련 커리어를 쌓는 데에 어떤 기술이 필요한 지 알아보세요.
✍ 이 글의 원문은 아래에서 읽으실 수 있습니다.
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