기계학습 용어

(2024-11-27)

과적합, 오버피팅, 레이블


1. 기계학습의 기초 용어기계학습 (Machine Learning)
     - 데이터들로부터, 스스로 학습하고 예측하는 기술
        . 특징,패턴을 감지하여, 규칙,알고리즘,지식 등을 자동으로 학습,확장시킴

  ㅇ 라벨(레이블) (Label)
     - 데이터에 대한 정답 또는 목표 값
        . 즉, 모델학습하는 동안 예측하고자 하는 대상
        . 주로, 지도학습에서 사용됨
        . 쉽게, 분류 명칭 (class label)

  ㅇ 차원 (Dimension)
     - 데이터의 각 변수 또는 속성을 의미
        . 例) 의료 데이터 : 환자의 나이,혈당 수치,염증 지표 등 여러 속성을 포함하는 벡터로 표현 

  ㅇ 모델 (Model)
     - 데이터로부터 학습하여, 예측,분류 등을 수행하는, 알고리즘 또는 수학적 구조
        . 쉽게, 입력 받아 어떤 처리를 수행하여 출력(주로,확률)하는 함수
     * [참고] ☞ `기계학습의 모델화 과정` 참조

  ㅇ 학습 (Learning)
     - 지속적인 경험이나 훈련의 결과로 생기는 행동 변화

  ㅇ 일반화 (generalization)
     - 훈련 단계에서 사용하지 않은 예시들에 대해서도 올바르게 분류하는 능력

  ㅇ 과적합 (Overfitting, 오버피팅)
     - 학습 데이터에만 지나치게 최적화되어, 다른 데이터에는 일반화 성능이 저하되는 현상

  ㅇ 최적화 (Optimization)
     - 손실함수의 결과값을 최소화하는 모델의 인자를 찾는 것
     - 반복 근사 방법 例) 경사하강법, 뉴턴/준뉴턴 방법, 확률경사하강법, 역전파 등  

  ㅇ 이미지 인식
     - 필요 : 상품 인식, 얼굴 인식, 도로 상황 파악 등
     - 분류 : 물체 분류, 물체 인식 등

  ㅇ 통계 기반 기계학습
     - 통계학적으로 대규모 데이터에 내재된 패턴을 찾아내는 학습 모델
     * 크게, 빈도주의 통계법(기존)과 베이즈 통계법으로 구분 가능


2. 기계학습데이터 구성 및 전처리

  ㅇ 훈련 데이터 (Training Data), 학습 집합 (Training Set), 학습 데이터, 훈련 데이터
     - 학습에 사용되는 샘플 데이터
        . 데이터가 어떻게 구성된지(많거나,적거나,치우치거나)에 따라 학습 성능이 크게 달라짐
           .. 무작위로 뽑아 작은 데이터셋을 만들거나, 중요도에 따라 크게 또는 작게 선택하는 등

  ㅇ 시험 데이터 (Testing Data),  시험 집합 (Test Set), 시험 데이터 (Test Data)
     - 학습모델의 성능을 평가하기 위해 사용되는 별도의 데이터
        . 모델이 새로운 데이터에 대해 얼마나 잘 예측하는지를 확인하는 데 사용

  ㅇ 검증 데이터 (Validation Data)
     - 모델튜닝과 성능 평가를 위해 사용되는 데이터 세트

  ㅇ 데이터 전처리 (Data Preprocessing)
     - 정규화 (Normalization)  :  데이터를 일정한 범위 내로 조정하는 방식
     - 표준화 (Standardization)  :  통계 기반 모델에서, 데이터의 중심과 분포를 정렬하는 것
     - 특징 추출 (Feature Extraction)  :  차별적인/구별적인 정보를 갖는 특징들 만을 추려냄
     - 특징 선택 (Feature Selection)  :  중요한 특징 만 선택해서, 전체 학습률과 성능을 증가시킴


3. 기계학습특징, 패턴, 패턴 인식특징 (Feature)
     - 데이터의 특징을 나타내는 정보 (두드러지고, 풍부한 정보를 주는 것)
        . 例) 키와 체중으로 성별을 예측할 때, 키,체중을 특징이라고 함
     - 특징 벡터  :  데이터에서 특징으로 간주되는, 1 이상의 변수들로 구성된 벡터
     - 특징 량  :  데이터에서 나타나는 변화를, 1 이상의 변수들(특징 벡터)로 나타낸 계산식

  ㅇ 패턴 (Pattern)
     - 데이터들에서 나타나는 좋은 특징들을 모아놓은 집합
        . 데이터 내에 존재하는 규칙성이나 반복적인 구조
     - 학습을 통해 발견 (학습하거나 추론하는 대상)

  ㅇ 패턴 인식 (Pattern Recognition)
     - 핵심이 되는 특징의 추출 및 이를 분류하는 것


4. 기계학습의 유형  :  수행 방식 (문제 유형, 적용 대상)

  ㅇ `무엇을 얻어낼 것인가 (예측추론)`
     - 회귀 (Regression)  :  입력 값을 바탕으로 연속적인 출력 값을 추정/예측
     - 분류 (Classification)  :  입력 값을 바탕으로 특정 범주를 추정/예측
     - 군집화 (Clustering)  :  입력 값들을 비슷한 특성별로 여러 그룹으로 분할하며 큰 단위로 만듬

  ㅇ `학습법 (학습 시나리오)`
     - 지도 학습 (Supervised Learning)  :  분류, 회귀
     - 비지도 학습 (Unsupervised Learning)  :  군집화, 차원 축소
     - 강화 학습 (Reinforcement Learning)  :  정책 학습, 가치 학습

[기계학습]1. 기계 학습   2. 기계학습 용어   3. 기계학습 종류   4. 기계학습 모델   5. 기계학습 응용   6. 분류   7. 군집화   8. 차원 축소   9. 서포트 벡터 머신 (SVM)  

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